Дієти з низьким вмістом вуглеводів та жиру з рівним вмістом білка призводять до подібних поліпшень в організмі
Анотація
Передумови Повідомляються різниці у впливах дієти з низьким та високим вмістом вуглеводів на контроль ваги та стан метаболізму є суперечливими. Ми мали на меті вивчити, чи викликають такі дієти різне поліпшення складу тіла та толерантності до глюкози в умовах обмеження калорій (CR) у мишей із ожирінням.
Методи Самців мишей C57BL/6J (n = 20) годували обезогенною дієтою (45 і 17,5% ккал від жиру та цукру) до кінця протягом 18 тижнів, а потім піддавали 6-тижневій CR, яка поступово збільшувалась до 40%, використовуючи будь-яку дієту з низьким вмістом жиру (20, 60, 20% ккал з жирів, вуглеводів, білків, n = 10) або дієта з низьким вмістом вуглеводів (20, 60, 20% ккал з вуглеводів, жирів, білків, n = 10). Мишами, яких годували регулярною чау-дієтою за власним бажанням, служили контролем (n = 10). Масу тіла, м’язи задніх кінцівок, жирову масу, витрати енергії та толерантність до глюкози порівнювали між групами.
Результати Групи з низьким вмістом жиру та з низьким вмістом вуглеводів мали подібну масу тіла (p> 0,05) до CR, що було на 30% більше порівняно з контрольною групою (p 0,05). Втрата ваги в основному відбувалась через втрату жиру в обох групах. Витрати енергії мишей, що вільно пересуваються, не відрізнялися між групами (р> 0,05). Внутрішньочеревинний тест на толерантність до глюкози покращений порівняно з контрольною групою (р 0,05).
Висновки Вміст вуглеводів або жирів у раціоні, коли білок прирівнюється, не відіграє значної ролі для складу тіла та метаболічних переваг обмеження калорій у мишей із ожирінням.
Вступ
Ожиріння є фактором ризику багатьох неінфекційних хронічних захворювань, включаючи серцево-судинні захворювання серця, інсульт, діабет та рак, які є основними причинами передчасної смерті у багатьох країнах світу (1–4). Поширеність ожиріння неухильно зростає (5) і стає загрозою економічному процвітанню та національній безпеці, оскільки визначення рішень щодо епідемії ожиріння є головним завданням у всьому світі (6, 7).
Здається, модель виведенних мишей добре підходить для вивчення суперечливого питання про важливість дієтичного складу для результатів для здоров'я. Ключова перевага таких досліджень полягає в тому, що споживання їжі можна контролювати набагато краще, ніж у дослідженнях на людях, і непередбачуваний вплив генетичних факторів зводиться до мінімуму. Штам миші C57BL/6J схильний до ожиріння при згодовуванні у вільному режимі (20) і добре переносить різні дієти з великими різницями у вмісті вуглеводів та жиру (21, 22). Недавнє дослідження з 29 дієт продемонструвало, що вміст жиру в їжі був пов'язаний із більшим споживанням енергії та перевагою ожиріння у цих мишей, які годувались за бажанням (23). Нашою метою було порівняти зміни у складі тіла та метаболічних адаптаціях штаму миші C57BL/6J у відповідь на дві дієти з обмеженим енергоспоживанням з великими різницями у вмісті вуглеводів та жиру (24). Ми припускаємо, що зміни у складі тіла не будуть відрізнятися між цими двома дієтами, якщо вони збігаються за загальною калорійністю та калоріями, отриманими з білка.
Матеріали і методи
Тварини та експерименти
Дослідження було проведено в Литовському спортивному університеті з затвердженням усіх процедур Литовською державною продовольчо-ветеринарною службою у 2018 році (Посилання № G2 - 90). Розмножувальні пари мишей C57BL/6J були отримані з лабораторії Джексона (Бар-Харбор, штат Мен, США), а в експерименті використані миші-самці. Мишей утримували при температурі навколишнього середовища 20–21 ° C і 40–60% вологості з чергуванням 12-годинного циклу світло/темрява. Після відлучення мишей утримували від двох до п’яти тварин у клітці і годували за бажанням звичайною дієтою для гризунів на основі зернових (Kombi, Joniskio grudai, Литва) і мали необмежений доступ до водопровідної води. У віці 10 тижнів мишей (n = 30) перевели на обесогенну дієту з високим вмістом жиру та цукру (D12451, 45 та 17,5% ккал від жиру та цукру, Research Diets, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США) протягом 18 тижнів (25). Потім було 6-тижневе обмеження калорій (CR) на дієті з низьким вмістом жиру (з низьким вмістом жиру, n = 10) або на дієті з низьким вмістом вуглеводів (з низьким вмістом вуглеводів, n = 10). Десять мишей, які відповідали вазі, до CR були обстежені як контрольні ожиріння перед дієтою (Pre).
Дієтичне втручання
Фаза ожиріння
Після 10 тижнів 18-тижневого впливу обезогенної дієти мишей переселяли в окремі клітини, і споживання їжі оцінювали щотижня для кожної миші, віднімаючи залишки їжі від спочатку забезпеченої їжі з корекцією впливу вологості на вагу гранул. Щоденне споживання енергії (DEI) мишей розраховували наступним чином:
Тритижневий середній показник DEI у нашій колонії мишей становив 0,42 ± 0,4 ккал · g -1 день · -1, і лише миші набирали щонайменше 20% ваги порівняно з групою, що відповідала віку на звичайній дієті чау (регулярні, n = 10) були використані для дослідження CR.
Фаза обмеження калорій (CR)
28-тижневих мишей з ожирінням випадковим чином розподілили до однієї з двох груп CR та групи Pre, яка використовувалася для оцінки складу тіла та метаболізму на вихідному рівні. Протягом 6 тижнів CR поступово збільшували з 20% (1 тиждень) до 30% (2-4 тижні) та 40% (5-6 тижнів) від розрахункового споживання енергії на ad libitum обесогенній дієті. Споживання енергії під час фази CR оцінювали для кожної миші окремо, зменшуючи DEI на ступінь дефіциту калорій та помножуючи його на початкову масу тіла тварини до CR. Кількість їжі коригували з урахуванням різної калорійності дієт (4,1 та 5,2 ккал · г −1 відповідно з низьким вмістом жиру та низьким вмістом вуглеводів), щоб досягти рівного загального вмісту енергії та білка в раціонах, тобто 20, 60 та 20% ккал з жиру, вуглеводів та білків з низьким вмістом жиру (D17100401, Research Diets, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США) та 20, 60 і 20% ккал з вуглеводів, жирів та білків з низьким вмістом вуглеводів (D12492, Research Diets, New Brunswick, NJ, США) відповідно. Детальна інформація про склад макроелементів та джерела дієт представлені в додатковій таблиці 1.