Efectele hidrolizatelor de gelatină dietetică asupra densității minerale osoase la șobolanii cu deficit de magneziu
Teruyuki Noma
1 Divizia de Cercetare și Dezvoltare, Laboratoare de Cercetare în Știința Alimentelor, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Japonia
2 Școala de absolvire a științei sănătății și sportului, Universitatea Juntendo, Chiba, Japonia
3 Facultatea de Medicină, Universitatea Juntendo, Tokyo, Japonia
Satoshi Takasugi
1 Divizia de Cercetare și Dezvoltare, Laboratoare de Cercetare în Știința Alimentelor, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Japonia
Miho Shioyama
1 Divizia de Cercetare și Dezvoltare, Laboratoare de Cercetare în Știința Alimentelor, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Japonia
Taketo Yamaji
1 Divizia de Cercetare și Dezvoltare, Laboratoare de Cercetare în Știința Alimentelor, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Japonia
Hiroyuki Itou
1 Divizia de Cercetare și Dezvoltare, Laboratoare de Cercetare în Știința Alimentelor, Meiji Co., Ltd., 540 Naruda, Odawara, Kanagawa 250-0862 Japonia
Yoshio Suzuki
2 Școală postuniversitară în științe ale sănătății și sportului, Universitatea Juntendo, Chiba, Japonia
Keishoku Sakuraba
2 Școală postuniversitară în științe ale sănătății și sportului, Universitatea Juntendo, Chiba, Japonia
3 Facultatea de Medicină, Universitatea Juntendo, Tokyo, Japonia
Keisuke Sawaki
2 Școală postuniversitară în științe ale sănătății și sportului, Universitatea Juntendo, Chiba, Japonia
Date asociate
Seturile de date utilizate și/sau analizate în timpul studiului curent sunt disponibile de la autorul relevant la o cerere rezonabilă.
Abstract
fundal
Principalele tipuri de hidrolizate de gelatină disponibile în comerț sunt preparate din mamifere sau pești. S-a raportat că hidrolizate de gelatină dietetice de la mamifere îmbunătățesc densitatea minerală osoasă (BMD) în unele modele animale. În contrast, există un studiu limitat care arată efectele hidrolizatelor de gelatină din pești asupra BMD. Cantitatea și structura peptidelor din plasmă după administrarea orală de hidrolizate de gelatină depind de sursa de gelatină, ceea ce sugerează că activitatea biologică a hidrolizatelor de gelatină depinde de sursa de gelatină. Acest studiu a examinat efectele aportului de hidrolizat de gelatină derivat din pește (FGH) sau de hidrolizat de gelatină derivat din porc (PGH) asupra BMD și a proprietăților biomecanice intrinseci la șobolanii cu deficit de magneziu (Mg) ca model care arată scăderea atât a BMD, cât și a biomecanicii intrinseci proprietăți.
Metode
Șobolanii masculi Wistar de patru săptămâni au fost repartizați în patru grupuri: un grup normal a fost hrănit cu o dietă normală (48 mg Mg/100 g dietă), iar un grup cu deficit de Mg (MgD) a fost hrănit cu o dietă MgD (7 mg Mg/100 g dietă), un grup FGH a fost hrănit cu o dietă MgD + FGH (5% FGH), iar un grup PGH a fost hrănit cu o dietă MgD + PGH (5% PGH) timp de 8 săptămâni. La sfârșitul studiului, BMD și proprietățile biomecanice intrinseci ale femurului au fost măsurate.
Rezultate
Grupul MgD a prezentat modulul Young semnificativ mai scăzut, o proprietate biomecanică intrinsecă și DMO trabeculară a femurului decât grupul normal; cu toate acestea, dieta MgD nu a afectat DMO corticală și grosimea corticală. Ambele grupuri FGH și PGH au prezentat grosime corticală semnificativ mai mare și deplasarea finală a femurului decât grupul normal, dar niciun tip de hidrolizat de gelatină nu a afectat modulul Young. Mai mult, grupul FGH, dar nu și grupul PGH, a prezentat o DMO trabeculară semnificativ mai mare decât grupul MgD.
Concluzii
Acest studiu indică faptul că FGH și PGH cresc grosimea corticală, dar numai FGH previne scăderea BMD trabeculară observată la șobolanii cu deficit de Mg, în timp ce niciun tip de hidrolizat de gelatină nu afectează proprietățile biomecanice intrinseci.
fundal
Osteoporoza este o boală osoasă multifactorială, caracterizată prin densitatea minerală osoasă scăzută și deteriorarea microarhitecturală a țesutului osos, rezultând pierderea rezistenței mecanice și riscul crescut de fracturi [1]. În timp ce calciul este cel mai cunoscut mineral pentru prevenirea osteoporozei, alte minerale precum zincul, fierul și magneziul (Mg) joacă, de asemenea, un rol important în metabolismul osos. Magneziul este unul dintre substanțele nutritive cel mai probabil consumate la niveluri sub doza zilnică recomandată (ADR) [2]. Unele studii transversale au demonstrat că Mg dietetic a fost corelat pozitiv cu densitatea minerală osoasă (DMO) la subiecți vârstnici [3] și femei de vârstă mijlocie [4], iar un studiu longitudinal a arătat, de asemenea, că un aport mai mare de Mg a fost asociat cu o scădere mai mică a DMO la subiecții vârstnici [3]. La șobolani, s-a raportat că deficitul de Mg reduce atât DMO [5], cât și proprietățile biomecanice intrinseci [6].
Colagenul este o componentă majoră a țesuturilor conjunctive, cum ar fi osul, derma, cartilajul și tendoanele. Gelatina, un colagen denaturat, este produsă în principal din porcine, pești și păsări. Hidrolizatul de gelatină este produs prin hidroliza gelatinei, iar principalele tipuri de hidrolizate de gelatină disponibile în comerț sunt preparate din porci sau pești. Unii cercetători au raportat că gelatina dietetică sau hidrolizatele de gelatină de la mamifere îmbunătățesc DMO la șoareci ovariectomizați [7], șobolani în creștere [8], șobolani cu deficit de calciu [8] și șobolani cu conținut scăzut de proteine [9]. În contrast, există un studiu limitat care arată efectele hidrolizatelor de gelatină din pești asupra DMO [10].
Hidroxiprolina (Hyp) este o componentă majoră a colagenului. Studiile in vitro au arătat că peptidele care conțin hip sau peptide derivate din hidrolizat de gelatină au activitate biologică, inclusiv activitate chimiotactică pentru neutrofile, fibroblaste, [11, 12] și monocite [13], precum și efecte inhibitoare asupra enzimei de conversie a angiotensinei [14, 15]. Ohara și colab. [16] a comparat structura și cantitatea de peptide care conțin hip în plasma umană după administrarea perorală de hidrolizate de gelatină derivate din pește (FGH) sau hidrolizate de gelatină derivate din piele porcină (PGH) și au arătat că structura și cantitatea de peptide la om plasma după administrarea orală de hidrolizați de gelatină depinde de sursa de gelatină și că peptidele care conțin alanină sau glicină au fost detectate numai la omul administrat cu FGH. Aceste fapte sugerează că activitatea biologică a hidrolizatelor de gelatină depinde de sursa de gelatină.
Acest studiu a urmărit să investigheze efectele aportului de FGH și PGH asupra BMD și a proprietăților biomecanice intrinseci la șobolanii cu deficit de Mg (MgD) ca model care arată scăderea atât a BMD cât și a proprietăților biomecanice intrinseci.