Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Ниациновый статус организма при экспериментальном сахарном диабете; влияние уровня белка в рационе

https://doi.org/10.14341/probl11329

Полный текст:

Аннотация

Ниацин (витамин РР) является необычным витамином, поскольку может синтезироваться в организме из триптофана, и, таким образом, не является строго необходимым компонентом рациона. Превращение триптофана в ниацин, имеющее важное значение в здоровом организме, может нарушаться при патологических состояниях. Установлено, что при сахарном диабете изменяется активность многих ферментов метаболизма триптофана, следствием чего является снижение превращения этой аминокислоты в ниацин и соответственно уменьшение экскреции 1-метилникотинамида — продукта метаболизма ниацина. Вместе с тем многочисленные' исследования свидетельствуют, что в возникновении и прогрессировании инсулинзависимого сахарного диабета этому витамину и его коферментным- формам принадлежит важная роль. Диабетогенное действие стрептозотоцина этиологически связано со снижением уровня НАДФ в клетках. Дефицит ниацина повышает чувствительность к действию стрептозотоцина, а введение никотинамида как до, так и после введения стрептозотоцина дает защитный эффект от его повреждающего действия, восстанавливает активность ферментов метаболизма триптофана по ниациновому пути до уровня, характерного для здоровых животных. Никотинамид находит применение в качестве гиполипидемического и сахаропонижающего средства в лечении больных сахарным диабетом.


В последние годы появились сообщения об эффективном защитном действии высокобелковой диеты при развитии стрептозотоцинового диабета у крыс, однако механизм его остается неясным. Поскольку белок рациона может служить источником ниацина, мы предположили, что один из механизмов протекторного действия высокобелковой диеты может реализоваться именно путем синтеза ниацина из пищевого белка. Проверка этого предположения посвящена настоящая работа.

Для цитирования:


Садыкова Р.Е., Коденцова В.М., Древаль А.В. Ниациновый статус организма при экспериментальном сахарном диабете; влияние уровня белка в рационе. Проблемы Эндокринологии. 1994;40(1):41-43. https://doi.org/10.14341/probl11329

For citation:


Sadykova R.Y., Kodentsova V.M., Dreval A.V. Body niacin status in diabetes mellitus: Effect of protein level in a ration. Problems of Endocrinology. 1994;40(1):41-43. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl11329

Ниацин (витамин РР) является необычным витамином, поскольку может синтезироваться в организме из триптофана, и, таким образом, не является строго необходимым компонентом рациона [4]. Превращение триптофана в ниацин, имеющее важное значение в здоровом организ­ме, может нарушаться при патологических со­стояниях. Установлено, что при сахарном диабете изменяется активность многих ферментов метабо­лизма триптофана, следствием чего является сни­жение превращения этой аминокислоты в ниацин [9, 11, 13] и соответственно уменьшение экскре­ции 1 -метилникотинамида — продукта метаболиз­ма ниацина [1, 2]. Вместе с тем многочислен­ные' исследования свидетельствуют, что в возник­новении и прогрессировании инсулинзависимого сахарного диабета этому витамину и его ко­ферментным- формам принадлежит важная роль. Диабетогенное действие стрептозотоцина этиоло­гически связано со снижением уровня НАДФ в клетках [4, 7, 12]. Дефицит ниацина повы­шает чувствительность к действию стрептозото­цина [14], а введение никотинамида как до, так и после введения стрептозотоцина дает за­щитный эффект от его повреждающего дей­ствия [4, 8], восстанавливает активность фер­ментов метаболизма триптофана по ниациново­му пути до уровня, характерного для здоровых животных [13]. Никотинамид находит применение в качестве гиполипидемического и сахаропони­жающего средства в лечении больных сахар­ным диабетом [1, 2].

В последние годы появились сообщения об эффективном защитном действии высокобелковой диеты при развитии стрептозотоцинового диабета у крыс [5, 6], однако механизм его остается неясным. Поскольку белок рациона может слу­жить источником ниацина, мы предположили,

Триптофан

Серотонин, нг

Глюкоза, ммоль на

Инсулин, мкЕД на

г на I кг рациона | мкг на 1 мл плазмы

на 1 мл плазмы

1 л плазмы

1 мл плазмы

Таблица 1

Влияние никотинамида и уровня белка в рационе на течение аллоксанового диабета у крыс (М±т, п = 5)

1-Я

— 9 % казеина

1,26

5,6±1,0

15,3± 1.3

20,6±2,8

17,4±3,2

2-я

— 18 % казеина

2,52

7,6±0,3

88,0±10,6

23,2±3,3

18,3±2,2

3-я

— 18 % казеинаЧ-инсулин

2,52

—•' ■ :

16,8±2,5

26,1 ±4,1

4-я

— 18 % казеинаЧ-никотинамид

2,52

■—

■ -и. .         .

18,2±3,7

32,7±6,4

5-я

— 50 % казеина

7,00

8,3±1,9

40,0±7,2

13,4±3,0

16,9±2,3

6-я

— 50 % казеина-Ч-никотинамид

7,00

16,7±2,0

16,7± 1,4

что один из механизмов протекторного действия высокобелковой диеты может реализоваться имен­но путем синтеза ниацина из пищевого белка. Проверка этого предположения посвящена настоя­щая работа.

Материалы и методы

В эксперименте использовали крыс-самцов породы Вистар с исходной массой тела около 160 г, получавших рацион вивария Института питания РАМН в течение 7 дней.

Эксперимент 1. Аллоксановый диабет. После адаптацион­ного периода животные были переведены на полусинте- тические изокалорийные рационы с разным содержанием белка, жира и углеводов. При этом содержание смеси минеральных веществ (0,8 г/сут), смеси водорастворимых витаминов (0,2 г/сут), холинхлорида (0,04 г/сут), витами­на А (300 МЕ/сут) и витамина D (20 МЕ/сут) оставалось одним и тем же. Рацион 1-й группы животных Содер­жал 9 % казеина, 2—4-й групп — 18 %, 5-й и 6-й групп — 50%.

Одновременно всем животным однократно подкожно вво­дили аллоксан («Spofa», ЧСФР) в дозе 200 мг на 1 кг массы тела.

Через 14 дней после введения аллоксана животным 3-й группы начали ежедневно подкожно вводить инсулин в дозе 20 ЕД на I кг массы тела, животным 4-й и 6-й групп ежедневно подкожно вводили раствор никотинами­да в дозе 300—400 мг на 1 кг массы тела.

На 28-й день животных декапитировали.

Эксперимент2. Стрептозотоциновый сахарный диабет вызы­вали двукратным внутрибрюшинным введением стрептозо­тоцина («Serva», Германия) в 0,1 М цитратном буфе­ре pH 4,5 в дозе 60 и 30 мг на 1 кг массы тела с интервалом 3 дня. Через 7 дней у животных определяли содержание глюкозы в крови и моче. В эксперимент были отобраны животные, у которых уровень глюкозы в крови превышал 15 ммоль/л и обнаруживалась глюкозурия.

Животные были разделены на 2 группы, получавшие в течение 28 дней полусинтетический изокалорийный ра­цион, содержащий полный набор витаминов и минераль­ных веществ, с различным количеством белков, жиров и угле­водов. Белковый компонент был представлен белками живот­ного происхождения казеином и концентратом сывороточных белков молока (КСБ-УФ) в соотношении 2:1. Липидный компонент был представлен кукурузным и подсолнечным мас­лом (1:1). В качестве углеводного компонента животные получали кукурузный крахмал.

Животные 1-й группы (контроль) получали сбалансиро­ванный рацион, содержащий (в г на 100 г диеты) бе­лок— 17,8, растительное масло — 24,2, крахмал — 57,5. Жи­вотные 2-й группы получали рацион (в г на 100 г), Со­держащий белок — 50, растительное масло — 14,2, крахмал — 35,8. Через 14 дней. кормления животных рационами с раз­личным количеством белка их помещали в метаболиче­ские клетки для сбора мочи, лишая пиши и предостав­ляя воду без ограничения. 1-Метилникотинамид в моче определяли флюоресцентным методом [3].

На 35-й день после введения стрептозотоцина живот­ных декапитировали и определяли содержание в печени коферментов никотинамида [3]. В сыворотке крови крыс определяли инсулин радиоиммунологическим методом (на­бор «Риа-инс-12’ I-М», производство Института биооргани- ческой химии АН Беларуси), глюкозу глюкозооксидазным, радиоиммунологическим методами, триптофан и серотонин с помощью высокоэффективной жидкостной хроматогра­фии (4|.

Результаты и их обсуждение

Эксперимент 1. Через 14 дней после введе­ния аллоксана уровень гликемии у крыс во всех группах практически не различался и составлял 19,9—25,2 ммоль/л. Введение инсулина животным, получавшим рацион с оптимальным содержанием белка, приводило к достоверному (р^0,05) сни­жению гликемии на 33 % (табл. 1). Такое же выраженное сахаропонижающее действие оказы­вал никотинамид (снижение гликемии на 35 %) при содержании белка в рационе 18 % (4-я груп­па). Повышение содержания белка в рационе до 50 % и соответствующее увеличение содержания триптофана в рационе с 2,5 до 7 г на 1 кг диеты при рекомендуемом потреблении для крыс 1,3— 1,4 г/кг (4] также приводило к снижению уров­ня глюкозы в крови на 35 %, что сопостави­мо с эффектом инсулина и никотинамида. При этом концентрация триптофана в крови не увели­чивалась по сравнению с таковой у животных, получавших 18 % белка, а концентрация серо­тонина — продукта окислительного метаболизма триптофана по серотониновому пути — даже до­стоверно уменьшалась (см. табл. 1). Если все же предположить, что повышение в рационе крыс уровня белка приводит к интенсификации ме­таболизма триптофана по ниациновому пути, то это должно сопровождаться повышением содер­жания никотинамидных коферментов в организ­ме, поскольку известно, что увеличение содер­жания в рационе триптофана сопровождается индукцией триптофандиоксигеназы — фермента, лимитирующего скорость ниацинового пути окис­ления триптофана, и практически линейным

Таблица 2

Показатели обмена триптофана и витамина РР у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом при различном содер­жании белка в рационе (Af±m, л=4—6)

Показатель

Содержание белка в рационе

18%

50%

Триптофан, г на 1 кг рациона

2,82

7,8

мкг на 1 мл плазмы

18,6±0,9

19,0±2,8

Серотонин, нг на 1 мл плазмы

133±13

134± 15

Глюкоза, ммоль на 1 л плазмы

20,9±2,8

20,6± 1,7

Инсулин. мкЕД на 1 мл плазмы

13,7±2,4

15,4± 1,7

НАДЧ-НАДФ, мкг на 1 г печени

872±56

1022± 120

НАДНЧ-НАДФ-Н, мкг на 1 г печени

249±22

669±80

Суточная экскреция 1-метилнико-

тинамида, мкг

626±187

749±97

возрастанием количества НАДФ в печени, сердце и селезенке (10]. Подтверждение этому было получено в эксперименте 2 со стрептозотоци- новым диабетом. При неизменной концентрации триптофана и серотонина в плазме крови содержа­ние окисленных и восстановленных никотинамид­ных коферментов в печени крыс с эксперимен­тальным диабетом, находившихся на рационе с повышенной квотой белка, как следует из табл. 2, действительно имело тенденцию к увеличению по сравнению с животными, получавшими рацион с оптимальным уровнем белка. Экскреция 1-ме- тилникотинамида — конечного продукта метабо­лизма триптофана по ниациновому пути — также имела тенденцию к возрастанию.

Таким образом, эти данные свидетельствуют в пользу высказанного выше предположения об интенсификации эндогенного синтеза ниацина из белка рациона.

Еще одним доводом в пользу этого пред­положения может служить отсутствие аддитив­ности эффектов повышенного уровня белка в рационе и никотинамида при их совместном применении (см. табл. 1). Снижение уровня глю­козы в крови в этом случае составляет 28 % и таким образом не превышает эффект воздей­ствия никотинамида (на 22 %) или повышенного уровня белка (на 42 %) (группы 4, 5, 6). Это можно расценивать как свидетельства того, что механизм действия никотинамида и повышенного уровня белка в рационе один и тот же, т. е. саха­ропонижающее действие повышенной квоты белка реализуется через эндогенный синтез никотинами­да из триптофана. В противном случае эффекты никотинамида и повышенного уровня белка долж­ны были бы суммироваться.

Выводы

  • При использовании высокобелковой диеты, обеспечивающей поступление триптофана в коли­честве 7—7,8 г на 1 кг рациона, для крыс ео стрептозотоцииовым и аллоксановым сахарным диабетом наблюдается тенденция к увеличению содержания никотинамидных коферментов в пече­ни и экскреции 1-метилникотинамида с мочой, что отражает увеличение синтеза ниацина из этой аминокислоты.
  • Сахаропонижающий эффект высокой дозы никотинамида не потенцируется повышением квоты белка рациона, что можно рассматривать как свидетельство того, что оба нутриента дей­ствуют по одному и тому же механизму.
  1. На основании полученных данных высказы­вается предположение, что один из путей защит­ного действия высокобелковой диеты при диабете заключается в интенсификации эндогенного синте­за ниацина из триптофана белка рациона.

Список литературы

1. Зелинский Б. А., Зелинский С. U... Гончаров Л. И., Вернигородский В. С. // Эндокринология.— Киев, 1981.— Вып. 11,— С. 19—22.

2. Подорожный П. Г., Березин П. К- // Актуальные проблемы физиологии, биохимии и патологии эндокринной системы.— М., 1972.

3. Теоретические и клинические аспекты науки о питании,— М., 1987.— Т. 8.

4. Bender D. A., Bender А. Е. // Nutr. Abstr. Rev. Ser. A.— 1986,— Vol. 56,— P. 695—719.

5. Eizirik D. L., Boschero A. C., Migliorini R. H. // Brazilian J. med. biol. Res.— 1985,— Vol. 18,— P. 233—235.

6. Eizirik D. L., Germane С. M., Migliorini R. H. // Acta diabetol. lat.- 1988,- Vol. 25,- P. 117-126.

7. Ho Ch.-К., Hashim S. 11 Diabetes.— 1972.— Vol. 21.— P. 789—793.

8. Masiello P., Bergamini E. // Experientia.— 1977.— Vol. 33.— P. 1246—1247.

9. McDaniel E. G„ Hundley J. M., Sebrell W. H. 11 J. Nutr.— i966.— Vol. 59,— P. 407—423.

10. Powanda M. C., Wannemacher R. W. // Ibid.— 1970.— Vol. 100,— P. 1471 — 1478.

11. Sanada H., Miyazaki M., Takahashi T. // J. Nutr. Sci. Vitam.— 1980,— Vol. 26,— P. 449—459.

12. Schein P., Loftus S. // Cancer Res.— 1968.— Vol. 28.— P. 1501 — 1506.

13. Shibata K. // Agricut. biol. Chem.— 1987.— Vol. 51.— P. 811—816.

14. Wright J. R., Mendola J. Lacy P. E. // Experientia.— 1988,—Vol. 44,— P. 38.


Об авторах

Р Е Садыкова

Институт питания РАМН


Россия


В М Коденцова

Институт питания РАМН


Россия


А В Древаль

Институт питания РАМН


Россия


Рецензия

Для цитирования:


Садыкова Р.Е., Коденцова В.М., Древаль А.В. Ниациновый статус организма при экспериментальном сахарном диабете; влияние уровня белка в рационе. Проблемы Эндокринологии. 1994;40(1):41-43. https://doi.org/10.14341/probl11329

For citation:


Sadykova R.Y., Kodentsova V.M., Dreval A.V. Body niacin status in diabetes mellitus: Effect of protein level in a ration. Problems of Endocrinology. 1994;40(1):41-43. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl11329

Просмотров: 664


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)