Вплив дієтичних гідролізатів желатину на мінеральну щільність кісток у щурів з дефіцитом магнію

Теруюкі Нома

1 Відділ досліджень і розробок, Науково-дослідні лабораторії харчових продуктів, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Японія

2 Вища школа охорони здоров’я та спорту, Університет Джунтендо, Тіба, Японія

3 Вища медична школа, Університет Джунтендо, Токіо, Японія

Сатоші Такасугі

Міхо Шіояма

Такето Ямаджі

Хіроюкі Іту

Йосіо Судзукі

2 Вища школа охорони здоров’я та спорту, Університет Джунтендо, Тіба, Японія

Кейшоку Сакураба

2 Вища школа охорони здоров’я та спорту, Університет Джунтендо, Тіба, Японія

3 Вища медична школа, Університет Джунтендо, Токіо, Японія

Кейсуке Савакі

2 Вища школа охорони здоров’я та спорту, Університет Джунтендо, Тіба, Японія

Пов’язані дані

Набори даних, використані та/або проаналізовані під час поточного дослідження, доступні у відповідного автора за обґрунтованим запитом.

Анотація

Передумови

Основні типи комерційно доступних гідролізатів желатину готують із ссавців або риб. Повідомлялося, що дієтичні гідролізати желатину ссавців покращують мінеральну щільність кісток (МПК) на деяких моделях тварин. На відміну від цього, існує обмежене дослідження, яке демонструє вплив дієтичних желатинових гідролізатів риби на МЩКТ. Кількість і структура пептидів у плазмі після перорального введення гідролізатів желатину залежать від джерела желатину, що свідчить про те, що біологічна активність гідролізатів желатину залежить від джерела желатину. У цьому дослідженні вивчався вплив споживання риб'ячого желатинового гідролізату (FGH) або желатинового гідролізату свинячого (PGH) на МЩКТ та внутрішні біомеханічні властивості щурів із дефіцитом магнію (Mg) як модель, що демонструє зниження як МЩКТ, так і внутрішньої біомеханічної властивості.

Методи

Чотиритижневих самців щурів Wistar розподілили на чотири групи: нормальну групу годували звичайною дієтою (48 мг Mg/100 г дієти), групу з дефіцитом Mg (MgD) годували дієтою MgD (7 мг Mg/100 г дієти), групу FGH годували дієтою MgD + FGH (5% FGH), а групу FGH - дієтою MgD + PGH (5% PGH) протягом 8 тижнів. В кінці дослідження були виміряні МЩКТ та внутрішні біомеханічні властивості стегнової кістки.

Результати

Група MgD показала значно нижчий модуль Янга, суттєві біомеханічні властивості та трабекулярну МЩКТ стегнової кістки, ніж нормальна група; однак дієта MgD не впливала на МЩКТ кори та товщину кори. Як групи FGH, так і групи PGH продемонстрували значно вищу товщину кори і кінцеве зміщення стегнової кістки, ніж нормальна група, але жоден тип желатинового гідролізату не впливав на модуль Янга. Крім того, група FGH, але не група PGH, показала значно вищий рівень трабекулярної МЩКТ, ніж група MgD.

Висновки

Це дослідження вказує на те, що FGH і PGH збільшують кортикальну товщину, але лише FGH запобігає зменшенню трабекулярної МЩКТ у щурів із дефіцитом Mg, тоді як жоден тип желатинового гідролізату не впливає на внутрішні біомеханічні властивості.

Передумови

Остеопороз - це багатофакторне захворювання кісток, яке характеризується низькою мінеральною щільністю кісткової тканини та мікроархітектурним погіршенням стану кісткової тканини, що призводить до втрати механічної міцності та збільшення ризику переломів [1]. Хоча кальцій є найбільш відомим мінералом для профілактики остеопорозу, інші мінерали, такі як цинк, залізо та магній (Mg), також відіграють важливу роль у метаболізмі кісток. Магній є одним з поживних речовин, який, найімовірніше, буде споживатися на рівні нижче рекомендованої добової норми (RDA) [2]. Деякі перехресні дослідження продемонстрували, що дієтичний Mg позитивно корелював з мінеральною щільністю кісткової тканини (МПК) у осіб похилого віку [3] та жінок середнього віку [4], а лонгитюдне дослідження також показало, що більший прийом Mg пов'язаний з меншим зниженням МЩКТ у осіб похилого віку [3]. Повідомлялося, що у щурів дефіцит Mg знижує як МЩКТ [5], так і внутрішні біомеханічні властивості [6].

Колаген є основним компонентом сполучних тканин, таких як кістка, дерма, хрящі та сухожилля. Желатин, денатурований колаген, виробляється переважно зі свиней, риби та птахів. Гідролізат желатину отримують гідролізом желатину, а основні типи комерційних гідролізатів желатину готують із свиней або риби. Деякі дослідники повідомляють, що дієтичний желатин або желатинові гідролізати ссавців покращують МЩКТ у мишей, оверієктомізованих [7], щурів, що ростуть [8], щурів з дефіцитом кальцію [8] та щурів з низьким вмістом білка [9]. На відміну від цього, існує обмежене дослідження, яке демонструє вплив дієтичних желатинових гідролізатів риби на МЩКТ [10].

Гідроксипролін (Hyp) є основним компонентом колагену. Дослідження in vitro показали, що пептиди, що містять Hyp, або пептиди, отримані гідролізатом желатину, мають біологічну активність, включаючи хемотаксичну активність для нейтрофілів, фібробластів [11, 12] та моноцитів [13], а також інгібуючу дію на фермент, що перетворює ангіотензин. [14, 15]. Охара та ін. [16] порівняв структуру та кількість Hyp-містять пептидів у плазмі людини після перорального введення гідролізатів желатину, отриманих з риби (FGH), або желатинових гідролізатів свинячої шкіри (PGH) та показав, що структура та кількість пептидів у людини плазма після перорального введення гідролізатів желатину залежить від джерела желатину, і що пептиди, що містять аланін або гліцин, були виявлені лише у людини, якій вводили FGH. Ці факти свідчать про те, що біологічна активність гідролізатів желатину залежить від джерела желатину.

Це дослідження мало на меті дослідити вплив споживання FGH та PGH на МЩКТ та внутрішні біомеханічні властивості щурів з дефіцитом Mg (MgD) як модель, що демонструє зниження як МЩКТ, так і власних біомеханічних властивостей.