В недавнем исследовании, опубликованном в журнале «Ожирение«, исследователи оценили влияние белково-углеводного баланса в рационе матери на аппетит потомства и метаболическое здоровье.

Общие сведения

У животных существуют специфические для питательных веществ механизмы голода как по макроэлементам, так и по микроэлементам. Приоритет белка, регулирующий потребление калорий более строго, чем потребление небелковых продуктов, связан с пандемией ожирения у людей. Замедленный рост, снижение белковой продуктивности, старение, резистентность к инсулину, физиологическая адаптация к высокобелковым диетам и генетическая адаптация к высокобелковым диетам предков — все это вносит свой вклад в эту проблему. Влияние баланса макроэлементов матери на поведение и здоровье потомства является неопределенным.

Об исследовании

В настоящем исследовании ученые оценили влияние высокобелковой диеты матери на потомство. Они посадили матерей на диеты LP или HP, а их потомство — на эксперимент по выбору пищи после отъема от груди, впоследствии ограничив их стандартным или западным питанием без выбора (WD).

Исследователи использовали для экспериментов мышей C57BL6 / Jarc. В возрасте 11 недель они начали кормить 30 матерей на исследуемом рационе и продолжали в течение четырех недель до спаривания. Они еженедельно измеряли потребление корма самками и массу тела, в то время как 30 кобелей, достигших четырехнедельного возраста, содержались отдельно вне периода спаривания, чтобы избежать драк.

Команда изготовила экспериментальные рационы в виде сухих гранул, подобранных по содержанию минералов и витаминов. Диета LP содержала 10% белка, 20% жира и 70% углеводов, в то время как диета HP содержала 35% белка, 20% жира и 45% углеводов. В рационе племенных животных было 19% белка, 18% жира и 63% углеводов, при общем потреблении калорий 14 кДж / г. Команда придерживалась двух диет для взрослых отпрысков: стандартной диеты, включающей 19% белка, 18% жира и 63% углеводов, с общим потреблением калорий 14 кДж / г, и диеты WD, включающей 10% белка, 40% жира и 50% углеводов, с общим потреблением калорий 17 кДж / г.

Команда перевела 15-недельных самок в клетки для разведения, подсадила их к племенным кобелям и спаривала в течение недели. Оба рациона дали сопоставимый успех при размножении. Они содержали матерей по отдельности во время беременности и измеряли массу тела два раза в неделю для выявления беременности. Через три недели после отъема от груди они отобрали 64 потомства женского и мужского пола из бассейнов у матерей. Они содержали щенков в возрасте от трех до восьми недель индивидуально, еженедельно измеряя массу тела.

Команда провела эксперимент с пищевыми предпочтениями, чтобы оценить влияние рациона матери на целевые показатели белковых питательных веществ у потомства во время внутриутробного развития и в раннем возрасте. На 40-й неделе они провели еще один раунд тестирования choice, чтобы выяснить, сохраняются ли целевые показатели на основе белка, запрограммированные в раннем возрасте, на более поздних стадиях. Команда взяла кровь мышей на 16 и 46 неделях для проведения пероральной оценки толерантности к глюкозе и иммуноферментного анализа (ELISA) для измерения уровня инсулина. Они также измерили уровни холестерина, кортизона, функциональных ферментов печени, триглицеридов и фактора роста фибробластов 21 (FGF21) в мышиных сыворотках, полученных на 46 неделе. Они провели моделирование смешанных эффектов для оценки данных о потомстве, включая рационы матери и щенка и пол как эффекты фиксированного типа.

Результаты

Потомство самок из группы с высоким содержанием белка в рационе показало более высокое потребление белка и массу тела в раннем возрасте, чем у самок из группы с низким содержанием белка в рационе. Концепция увеличения потребления белка, указывающая на то, что более высокие целевые показатели потребления белка привели к более высокому потреблению пищи потомством, которого кормили без выбора, что привело к увеличению жировой массы и массы тела, может предсказать результаты.

Самки придерживались обеих диет на протяжении всей беременности и лактации, при этом масса тела обеих групп оставалась одинаковой в периоды до спаривания и в начальный период беременности. Однако самки, которых кормили рационом с высоким содержанием белка, были тяжелее в конце гестационного периода по сравнению с начальными 14 днями лактации, а к концу периода лактации масса тела была одинаковой.

Детеныши от матерей, которых кормили рационом с высоким содержанием белка, потребляли больше белка и энергии, чем детеныши, которых кормили рационом с низким содержанием белка как для самок, так и для самцов. Целевые показатели HP у молодых мышей были связаны с увеличением потребления пищи и массы тела при фиксированном рационе для взрослых особей. Мыши в WD имели более высокое потребление пищи независимо от рациона dam, в то время как у стандартных мышей наблюдалась разница в потреблении пищи, причем детеныши дам из группы с высоким содержанием белка демонстрировали повышенное потребление пищи по сравнению с детенышами дам из группы с низким содержанием белка.

Исследование также выявило значительную трехстороннюю взаимосвязь между рационом матери, рационом щенка и полом в биохимии сыворотки крови потомства. У самок-потомков от матерей группы с высоким содержанием белка в рационе был несколько более высокий уровень FGF21, в то время как у самцов-потомков, получавших материнский рацион HP, уровень снизился к 46 неделям. Потомство от матерей из группы с высоким содержанием белка в рационе имело повышенные энергозатраты во взрослом возрасте при стандартном питании, но снижалось по сравнению с матерями из групп с низким содержанием белка в рационе при кормлении WD.

Заключение

В целом, результаты исследования показали, что рацион матери с высоким содержанием белка в период до зачатия, беременности и кормления грудью приводит к более высокому содержанию белка для потомства, влияя на их метаболическое здоровье в дальнейшей жизни. Высокобелковые материнские диеты в сочетании с западными диетами для взрослых усугубляют ожирение. Высокобелковые материнские диеты увеличивают потребление белка, увеличивая массу тела. У самок диета LP увеличивала потребление пищи во время беременности, но не вызывала существенных различий в массе тела. Будущие исследования должны прояснить механизмы, лежащие в основе программируемого сохранения фенотипов, индуцированных матерью.