Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss oxidierter Fette auf ausgewählte Parameter des Lipidstoffwechsels am Modelltier Ratte

Abstract

Ziel der Arbeit war, die Wirkungen von oxidierten Diätfetten in Abhängigkeit der Konzentration an Vitamin E auf den Lipidstoffwechsel zu untersuchen. Es wurde ein Fütterungsversuch mit Ratten durchgeführt, deren Diät entweder frisches oder durch Wärmezufuhr bei 50°C, 105°C oder bei 190°C oxidiertes Fett (Peroxidzahl: 804, 150 und 3,5 mEq O2/kg) enthielt. Die Diäten enthielten entweder 25 mg oder 250 mg α-Tocopheroläquivalente/kg. Die Ergebnisse zeigen, dass die durch oxidierte Diätfette verminderte Triglyceridkonzentration in Plasma, in den Lipoproteinen mit sehr geringer Dichte und in der Leber die Folge einer verminderten Liponeogenese sind und auch die Folge einer erhöhten Lipolyse sein können. Als eine Ursache für die erhöhte Lipolyse wurde die Aktivierung des PPARα nachgewiesen. Die Ergebnisse lassen schlussfolgern, dass die verminderte Konzentration an n-3-Fettsäuren in den Leberphospholipiden nach Fütterung mit oxidierten Fetten durch einen verstärkten peroxisomalen Abbau infolge einer erhöhten Expression der entsprechenden Gene verursacht worden ist. Die erhöhte Konzentration an n-6-Fettsäuren in den Leberphospholipiden kann die Folge einer gesteigerten Fettsäuredesaturation sein und der verminderten Membranfluidität entgegenwirken. Da die Wirkungen der oxidierten Diätfette auf den Lipidstoffwechsel unabhängig von der Vitamin E-Konzentration der Diät waren, sind die Effekte nicht auf oxidativen Stress zurückzuführen. Vermutlich wirken bestimmte LPOP als Signalmoleküle gezielt über die Aktivität von Enzymen und über nukleare Rezeptoren wie z.B. PPARα, die die Genexpression regulieren. Die in der Arbeit mittels cDNA-Array gefundenen Ergebnisse stellen einen ersten Überblick über den Einfluss oxidierter Diätfette auf die Expression hepatischer Gene dar. Es wurde festgestellt, dass insbesondere die Aufnahme von oxidiertem Diätfett aber auch die Vitamin E-Konzentration der Diät zu einer signifikanten Beeinflussung der Expression von Genen im Lipid- Potein- und im Xenobiotikastoffwechsel führt und die Expression von Genen beeinflusst, die im Zusammenhang mit oxidativem Stress, mitogenen, genotoxischen und immunologischen Effekten stehen.

This study was undertaken to investigate the effects of dietary oxidized fats on lipid metabolism in dependence of dietary vitamin E concentration. Rats were fed diets with either fresh fat or three different types of oxidized fats which were prepared by heating at temperatures of 50°C, 105°C or 190°C and differed in their concentrations of lipid peroxidation products (LPOP). The diets contained either 25 or 250 mg α-tocopherol equivalents per kg. Feeding oxidized fats led to reduced concentrations of triglycerides in liver, plasma and very low-density lipoproteins compared to fresh fat. Results show that this effect was due to an impaired liponeogenesis and could also be due to an increased lipolysis. As one trigger for increased lipolysis the activation of peroxisome proliferator activated receptor α (PPARα) by dietary oxidized fats was detected. Feeding oxidized fats increased the content and changed the fatty acid composition of the liver phospholipids compared to fresh fat. Decreased concentrations of long chain n-3 poly unsaturated fatty acids were found as consequence of an increased peroxisomal fatty acid oxidation due to an increased expression of the corresponding genes. The increased concentrations of n-6 fatty acids in rats fed oxidized fats compared to fresh fat were due to an increased fatty acid desaturation and might be a compensatory mechanism to maintain membrane fluidity. Because the effects of dietary oxidized fats on lipid metabolism were independent of the dietary vitamin E concentration, oxidative stress is probably not causal for these effects. Rather it is to suppose that dietary oxidized fat act through certain LPOP not only directly on the activities of enzymes but particularly right above nuclear receptors like PPARα and affect gene expression. The Results received by cDNA array representing a very first overview of the effects on hepatic gene expression by feeding oxidized fats. It was found, that mainly feeding oxidized fat but also the dietary vitamin E concentration led to significant changes of the expression of genes encoding proteins involved in metabolism of lipids, proteins and xenobiotica and to significant changes of gene expression witch are related to stress response, mitogenic, genotoxic and inflammatory effects.