Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Борисюк С.В. 1 Кван О.В. 1

---

1 ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный университет

В работе представлены результаты исследования элементного состава мышечной ткани беременных самок крыс, находящихся на рационе с избыточным и дефицитным потреблением пищевых волокон до наступления и в течение беременности (всего 6 недель). Основой питания был полусинтетический казеиновый рацион. Дефицит пищевых волокон моделировался за счет исключения из рациона микроцеллюлозы, избыточный рацион – путем увеличения уровня потребления микроцеллюлозы до 4 г/сутки. При сравнении элементного состава мышечных тканей выявлено, что моделирование дефицита пищевых волокон в рационе исследуемых животных приводит в основном к увеличению содержания химических элементов в мышечной ткани. При этом наблюдались более высокие значения содержания меди (в 1,8 раза, p≤0,01), железа (в 1,5 раза, p≤0,01), йода (в 3,9 раза, p≤0,01), марганца (в 2,3раза, p≤0,01), кремния (в 1,6раза, p≤0,01), мышьяка (в 1,6раза, p≤0,01), кобальта, хрома, цинка и лития. Избыточные потребление пищевых волокон чаще ассоциируется со снижением содержания химических элементов, что, вероятно, связано с их абсорбционными свойствами. Исключение составил кальций, снижение содержания которого в мышечной ткани наблюдалось как при избыточном, так и при дефицитном по содержанию пищевых волокон рационе.

Статья в формате PDF

118 KB

мышечная ткань

элементный состав

рацион питания

пищевые волокна

крысы

беременность

1. Нотова С.В., Скальная М.Г., Баранова О.В. Оценка питания студентов Оренбурга // Вопросы питания. – 2005. – Т.74, № 33. – С. 14-17.

2. Нотова С.В., Скальный А.В., Скальный В.В. Применение методов контроля и коррекции питания для предотвращения биоэлементозов // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2004. – № 5. – С.-105-108.

3. Приказ Федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 12 октября 2007 г. № 280 «Об утверждении и внедрении методических рекомендаций “Оценка безопасности наноматериалов”».

4. Фомина М.В., Толмачева Н.А., Борисюк С.В. К вопросу о роли пищевых волокон в минеральном обмене // Труды Всероссийской научно-технической конференции « Энергетика: состояние, проблемы, перспективы». – Оренбург, 2012. – С.462-464.

5. Bronner F. Current concepts of calcium absorption. An overview.1992. J.Nutr.122:641-643.7.

6. Cuilin Zhang, Simin Lin, Caren G Solomon,Frank B Hu.Diabet care. Volume 29, number 10, october 2006, p.2223-2229.8.

7. Qin C, Couglin KB, Frederic IO, Sorensen TK, Williams MA. Am S Hypertens\2008, aug, 21 (8):903-9.

Одним из важных свойств пищевых волокон является их устойчивость к действию амилазы и других ферментов, благодаря которой  не происходит их всасывание в тонком кишечнике [3]. Это обеспечивает их адсорбционные и ионообменные свойства.

Потребление диеты с повышенным уровнем пищевых волокон с ранних сроков беременности значительно снижает риск развития гипертензии, а также дислипидемии, которая является одним из клинических маркеров преэклампсии [7].

Недостаточное количество потребляемых пищевых волокон в рационе и нарушение толерантности к глюкозе у пациенток, планирующих беременность, в большинстве случаев ассоциируется с повышенным риском развития гестационного сахарного диабета [6].

Поскольку детальных исследований элементного гомеостаза на фоне различного уровня потребления пищевых волокон во время беременности не проводилось, весьма актуальным является исследование влияния избыточного содержания или отсутствия пищевых волокон в рационе на элементный состав тканей во время гестационного периода организма.

Цель исследования: изучение элементного состава мышечной ткани беременных самок крыс на фоне различного уровня потребления пищевых волокон.

Материалы и методы исследования

Настоящее исследование выполнено на базе экспериментально-биологической клиники (вивария) Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета на экспериментальных животных-крысах линии Wistar, с четырех месячного возраста и массой тела 350-400 г (n=27). Эксперименты на животных осуществляли в соответствии с требованиями  Женевской конвенции и по разрешению этического комитета Оренбургского государственного университета (протокол № 12 от 22.01.2007).

Эксперимент включал два последовательных периода: 1 - уравнительный, когда крысы не беременны (продолжительность - 21 сутки), 2 - учетный - гестационный (продолжительность 21 сутки). В ходе уравнительного периода крысы были разделены на три группы, в зависимости от уровня потребления пищевых волокон (табл. 1).

Таблица 1

Схема проведения эксперимента

Примечание: ОР - базовый полусинтетический казеиновый рацион, ДР - дефицитный рацион, ИР - избыточный по содержанию пищевых волокон рацион.

В конце первого периода в клетки были подсажены самцы для оплодотворения. Факт наступления беременности определялся качественной реакцией в моче на хорионический гонадотропин.

Основой питания был полусинтетический казеиновый рацион, который обеспечивал поступление в организм адекватного содержания белков, жиров и углеводов, пищевых волокон, витаминов и солей (приказ Федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 12 октября 2007 г. № 280) [4]. Первая опытная группа получала дефицитный рацион (ДР), сформированный за счет исключения микроцеллюлозы. Вторая опытная группа получала микроцеллюлозу в количестве 4 г/сут(ИР). Третья группа, являясь контрольной, получала базовый полусинтетический казеиновый рацион (ОР). Кормление животных осуществлялось два раза в сутки, поение без ограничений. По завершении учетного периода под эфирным рауш-наркозом проводили убой животных и отделяли скелетную мускулатуру для изучения микроэлементного статуса.

Анализ исследуемых образцов мышечных тканей крыс осуществлялся в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦОА.311, регистр. номер в гос. реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003) с использованием методов атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (приборы ICAP-9000 «ThermoJarrellAsh, США, PerkinElmerOptima 2000DV, США; МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03). Пробоподготовка осуществлялась в соответствии с рекомендациями  4.1.1482-03 и 4.1.1483-03, методом микроволнового разложения на приборе Multiwave 3000 (A.Paar). В образцах определялось содержание 24 химических элементов.

Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel» из программного пакета «OfficeXP» и «Statistica 6.0». Тип распределения для выборок определяли с помощью критерия Шапиро - Уилка.  Параметры с ненормальным распределением и наличием ряда экстремальных значений представляли и как медиану (Me), а в качестве мер рассеивания использовали 25-75 перцентили (Q1-Q3).

Достоверность различий изучаемых параметров анализировали с применением критерия Манна - Уитни: за достоверные принимали различия при значениях <0,05. 

Результаты и их обсуждение

В результате проведенного исследования нами были получены следующие данные (табл. 2).

При сравнении содержания макроэлементов выявлено, что отклонения в поступлении пищевых волокон приводят к достоверному снижению уровня кальция в мышечной ткани. Наиболее выраженное снижение наблюдалось в первой опытной группе, где уровень кальция был ниже почти в 4 раза. Значительного влияния на содержание других исследуемых макроэлементов уровень потребления пищевых волокон не оказал, однако наблюдалась тенденция к более высокому содержанию калия в I опытной группе и более низкому содержания этого же элемента во II группе.

 Исключение из рациона пищевых волокон способствовало достоверно более высокому содержанию в мышечной ткани меди в 1,8 раза, железа в 1,5; йода в 3,9; марганца в 2,3; кремния в 1,6 и мышьяка в 1,6 раза. По другим микроэлементам достоверных различий по отношению к контрольной группе выявлено не было. Тем не менее для группы с дефицитным рационом была характерна тенденция к более высокому содержанию кобальта, хрома, цинка и лития. Во II опытной группе достоверные различия выявлены только по содержанию никеля - его значения выше в 1,2 раза, относительно контроля. В группе с избыточным содержанием пищевых волокон также наблюдалась тенденция к более низким показателям содержания хрома, железа, йода, цинка, мышьяка и кремния.

Таблица 2

Содержание химических элементов в мышечной ткани исследуемых животных, мг/кг

Примечание: значками *, ** обозначена достоверная разница (р<0,01; р<0,001) по сравнению с контрольной группой.

Содержание токсичных элементов в I и во II опытных группах практически соответствовало таковым  в контрольной группе. Исключение составили стронций и олово. Содержание стронция в I опытной группе было достоверно более низким по сравнению с контрольной группой. Избыточное потребление пищевых волокон привело к большему накоплению стронция в мышечной ткани. Показатели содержания олова во II опытной группе достоверно превышали таковые по сравнению с контрольной. При сравнении опытных групп мы видим более высокие значения алюминия и олова в 1,8 и 6 раз соответственно во II опытной по отношению к I опытной группе.

Выводы

Таким образом, изменение уровня пищевых волокон в рационе способствовало перераспределению химических элементов в организме экспериментальных животных.

При сравнении элементного состава мышечных тканей выявлено, что моделирование дефицита пищевых волокон в рационе исследуемых животных, приводит в основном к увеличению содержания химических элементов в мышечной ткани. Наиболее чувствительным к дефициту потребления пищевых волокон были следующие элементы: кальций, медь, железо, йод, марганец, кремний, мышьяк. Избыточное потребление пищевых волокон чаще ассоциируется со снижением содержания химических элементов, что, вероятно, связано с их абсорбционными свойствами.

Рецензенты:

Мирошников С.А., д.б.н., профессор, ФГБУН Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства, г. Оренбург;

Лебедев С.В., д.б.н., ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный университет, г. Оренбург.

Библиографическая ссылка