Corinna Dathe

Wirkung oxidierter Fette auf den Lipidstoffwechsel der Ratte während der Reproduktion unter besonderer Berücksichtigung des Peroxisomen Proliferatoraktivierten Rezeptors α

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Ernährungswissenschaften (Dr. troph.) vorgelegt an der Naturwissenschaftlichen Fakultät III der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 15.10.2007

Abstract
Die im Prozess des Erhitzens und Frittierens von Lebensmitteln verwendeten Fette können einer Oxidation unterliegen. Dabei entstehen primäre und sekundäre Lipidperoxidationsprodukte, die den Vitamin E-Status und den hepatischen Lipidstoffwechsel (Fettsäuresynthese, Fettsäureoxidation) bei männlichen und weiblichen, nicht in der Reproduktion befindlichen, Ratten beeinträchtigen. Das Ziel vorliegender Arbeit war, die Wirkungen moderat oxidierter Fett auf den Vitamin E-Status und den Lipidstoffwechsel von trächtigen und laktierenden Ratten und deren Nachkommen zu untersuchen.
Zum einen zeigten die Ergebnisse, dass eine Fütterung oxidierter Fette an weibliche Ratten während der Reproduktion den Vitamin E-Status der Nachkommen in unterschiedlichen Entwicklungsstufen nicht beeinträchtigt. Der Vitamin E-Status des Muttertieres dagegen wurde nach Aufnahme oxidierter Fette aufgrund des während der Lipidperoxidation verstärkten Verbrauchs des Vitamin E als Antioxidans stark beeinträchtigt und eine hohe Vitamin E-Supplementierung zu den Diäten konnte dem verstärkten Vitamin E-Katabolismus durch oxidierte Fette nicht vollständig entgegenwirken.
Die Untersuchung des Einflusses oxidierter Fette auf den Lipidstoffwechsel in der Leber trächtiger Ratten und deren Föten sowie in der Leber laktierender Ratten zeigte verminderte hepatische Triglyceridkonzentrationen. Ursache ist eine Aktivierung des Peroxisomen Proliferator- aktivierten Rezeptors α mit Hochregulierung seiner Zielgene und somit einer erhöhten Fettsäureoxidation. Die hepatische Fettsäuresynthese wurde während Trächtigkeit und Laktation durch oxidierte Fette nicht beeinflusst. Die verminderten Triglyceridkonzentrationen in der Milch laktierender Ratten nach Fütterung oxidierter Fette, die zu einer signifikant verminderten Gewichtsentwicklung der Nachkommen führten, waren dagegen die Folge einer verminderten Aufnahme an Fettsäuren aus Lipoproteinen und an nichtveresterten freien Fettsäuren aus dem Plasma in die Milchdrüse. Demnach bewirkt oxidiertes Fett während der Laktation eine Verschiebung des Fettsäuretransportes zur Leber anstelle zur Milchdrüse, um den erhöhten Fettsäurebedarf aufgrund der verstärkten Fettsäureoxidation als Folge der hepatischen PPARα-Aktivierung zu decken. Die Arbeit zeigt, dass die maternale Aufnahme oxidierter Fette während der Reproduktion die physiologischen Prozesse der Trächtigkeit und Laktation beeinträchtigt und Auswirkungen auf das Wachstum und den Metabolismus der Nachkommen hat.

The used fat during heating and deep-frying of food can undergo an oxidation. There primary and secondary lipid peroxidation products are produced which can impair the vitamin E status and the hepatic lipid metabolism (fatty acid synthesis, fatty acid oxidation) of male and female, not reproductive, rats. The aim of the work presented here was to investigate the effects of moderately oxidised fats on vitamin E status and lipid metabolism of pregnant and lactating rats and their offspring.
On one side the results showed that feeding oxidised fat to female rats during reproduction do not impair the vitamin E status of the offspring at different developing stages. But the vitamin E status of dams have been impaired after feeding oxidised fat due to the increased use of vitamin E as an antioxidant in the course of the lipid peroxidation and a high vitamin E supplementation to the diets could not totally counteract the increased vitamin E catabolism when feeding oxidised fat.
The investigation of the influence of oxidised fat on hepatic lipid metabolism of pregnant rats and their foetuses and of lactating rats showed decreased hepatic triglyceride concentrations. The reason for that effect is an activation of peroxisome proliferators - activated receptor a with up-regulation of its target genes and an increase in fatty acid oxidation. Hepatic fatty acid synthesis has been not influenced by oxidised fat during pregnancy and lactation. The decreased triglyceride concentrations in the milk of lactating rats after feeding oxidised fat are due to a reduced uptake of fatty acids from lipoproteins and of non esterified fatty acids from plasma by mammary gland and caused decreased body weights of suckling pups. Oxidised fat leads to an adjustment of the transport of fatty acids to the liver instead to the mammary gland during lactation to cover the enhanced demand of fatty acids in the liver caused by the PPARa-activation. This work shows that maternal uptake of oxidised fat can impair the physiologic processes in pregnancy and lactation and can have effects on growth and metabolism in offspring.

Keywords:
oxidierte Fette, Vitamin E, Lipidstoffwechsel, PPARα, Ratten, Trächtigkeit, Laktation, Nachkommen

oxidised fat, vitamin E, lipid metabolism, PPARα, rats, pregnancy, lactation, offspring

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungsverzeichnis, Tabellenverzeichnis, Abbildungsverzeichnis (1, I-VII)
1. Einleitung (1-7)
2. Material und Methoden (8-36)
3. Ergebnisse (37-65)
4. Diskussion (66-85)
5. Zusammenfassung (86-89)
6. Summary (90-93)
Literaturverzeichnis (94-108)