K.H. Bässler

The adenine nucleotide content of rat liver during infusions of carbohydrates and polyols

SummaryInjection of large doses of fructose, sorbitol, or a mixture of glucose, fructose and xylitol in rats causes a drop of liver ATP, total adenine nucleotides and Pi and a rise of AMP, which is in agreement with data from the literature.These changes are considered as a transient disturbance of homeostasis by compounds which are rapidly phosporylated in the liver. This is confirmed by the fact that during continuous infusion of these and other compounds at doses of 1,5 g · kg−1 · h−1 there was no such change. It is concluded that infusions of fructose or of the other carbohydrates tested with rates not exceeding those recommended for parenteral nutrition (0,5 g · kg−1 · h−1) are not likely to disturb liver metabolism by changing levels of adenine nucleotides.ZusammenfassungIn übereinstimmung mit Angaben In der Literatur fanden wir nach Injektion hoher Dosen von Fructose, Sorbit oder einem Gemisch aus Glucose, Fructose und Xylit an Ratten einen Abfall von ATP, Gesamt-Adeninnucleotiden und anorganischem Phosphat in der Leber und einen Anstieg an AMP.Wir halten diese Veränderungen für eine vorübergehende Störung der Homöostase durch Verbindungen, die in der Leber sehr rasch phosphoryliert werden. Tatsächlich findet man bei kontinuierlicher Infusion dieser Kohlenhydrate in Dosen von 1,5 g · kg−1 · Std.−1 keine derartigen Veränderungen. Es ist anzunehmen, daß Fructose oder die anderen untersuchten Kohlenhydrate keine Störung des Leberstoffwechsels durch Absinken des Spiegels an Adeninnucleotiden verursachen können, wenn die Dosierung die für die parenterale Ernährung empfohlene Grenze von 0,5 g · kg−1 · Std.−1 nicht überschreitet.

On the problematic nature of vitamin E requirements: net vitamin E

SummaryThe requirement for vitamin E is closely related to the dietary intake of polyunsaturated fatty acids (PUFA). By the protective mechanism to prevent PUFA from being peroxidized, vitamin E is metabolically consumed. In addition, PUFA impair the intestinal absorption of vitamin E. Therefore PUFA generate an additional vitamin E requirement on the order of 0.6, 0.9, 1.2, 1.5, and 1.8 mg vitamin E (RRR-alpha-tocopherol-equivalents), respectively, for 1g of dienoic, trienoic, tetraenoic, pentaenoic, and hexaenoic acid. For this reason, the gross vitamin E content of food containing PUFA does not allow an evaluation of this food as a source of vitamin E. A suitable measure is the net vitamin E content, i.e., gross vitamin E minus the amount needed for PUFA protection. Therefore, some food-stuffs generally considered as vitamin-E sources, as concluded from their gross vitamin E content, cause in reality a vitamin E deficiency if not sufficiently compensated by other vitamin E supplying food constituents. Examples of the net vitamin E content of some fats and oils, fish and nuts are shown. Consequences for food composition data and food labeling and the problem of meeting the vitamin-E requirements are discussed.ZusammenfassungDer Vitamin-E-Bedarf steht in engem Zusammenhang mit der alimentären Aufnahme von Polyensäuren. Vitamin E schützt diese Polyensäuren vor Peroxidation und wird dabei selbst verbraucht. Zusätzlich hemmen Polyensäuren die Resorption von Vitamin E. So ist es zu verstehen, daß Polyensäuren einen zusätzlichen Vitamin-E-Bedarf erzeugen, der mit 0,6, 0,9, 1,2, 1,5 und 1,8 mg Vitamin E (RRR-alpha-Tocopherol-Äquivalente) je Gramm Dien-, Trien-, Tetraen-, Pentaen- und Hexaensäure angesetzt werden kann. Deshalb ist der Bruttogehalt an Vitamin E in einem Lebensmittel, welches Polyensäuren enthält, nicht zur Beurteilung dieses Lebensmittels als Vitamin-E-Quelle geeignet. Ein geeigneter Maßstab ist vielmehr der Netto-Vitamin-E-Gehalt nach Abzug der für den Schutz der Polyensäuren benötigten Menge von der Gesamtmenge. Bei Berechnung des Netto-Vitamin-E-Gehalts erweisen sich manche als Vitamin-E-Lieferanten angesehenen Lebensmittel in Wirklichkeit als Erzeuger eines Vitamin-E-Defizits, sofern nicht andere Nahrungsbestandteile kompensatorisch das Defizit ausgleichen. Beispiele für den Netto-Vitamin-E-Gehalt einiger Fette und Öle, Fische und Nüsse verdeutlichen die Problematik. Konsequenzen für Nährstofftabellen und für die Lebensmittelkennzeichnung sowie die Problematik der Deckung des Vitamin-E-Bedarfs werden vor diesem Hintergrund diskutiert.

Untersuchungen über die Verträglichkeit von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF)

ZusammenfassungMännliche Sprague-Dawley Ratten erhielten 250 mg/kg 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) 40 Wochen hindurch verfüttert. Bezügl. Gewichtszunahme, Futterverzehr, Futter-Efficiency und erreichtem Endgewicht der Tiere ergaben sich keine signifikanten Unterschiede gegenüber Kontrolltieren, die kein HMF erhalten hatten. Auch die histologische Untersuchung von Leber, Nieren, Herz, Milz und Testes ergab keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen.Nach Verfütterung von 1 g HMF an Kaninchen wurden im Mittel 12 mg unverändertes HMF im Harn ausgeschieden. Eine Ausscheidung von Hydroxymethylbrenzschleimsäure wurde nicht festgestellt.Leberhomogenate, isolierte Mitochondrien und Überstehendes oxydieren kein zugesetztes HMF. HMF stört die Veratmung von Succinat und Glutamat durch isolierte Lebermitochondrein nicht.SummaryMale Sprague Dawley rats were fed 0 or 250 mg/kg 5-hydroxymethylfurfural in their diet for 40 weeks. Weight gain, food consumption, and food efficiency were not influenced by HMF. The histological examination of liver, kidneys, heart, spleen and testes showed no abnormalities.After administration of 1 gr HMF to rabbits 12 mg of HMF were excreted in the urine. No metabolite could be detected in the urine.HMF was not oxidized by liver homogenates, mitochondria or supernatent. The oxidation of succinate and glutamate by liver mitochondria was not influenced by added HMF.

Endogenous 3-methylhistidine excretion in healthy women and men with reference to muscle protein metabolism

SummaryPresently 3-methylhistidine excretion is widely used for monitoring the metabolic status of patients during different kinds of clinical conditions. Aim of the study was to reconsider its predicative value on the basis of a larger collective of healthy persons and to find a standardization independent from sex. Therefore endogenous 3-methylhistidine release of 40 healthy adults (24 women and 16 men) was measured and related to body weight, body surface area, arm muscle circumference, and nitrogen and creatinine excretion. A positive correlation could be observed only for 3-methylhistidine and creatinine excretion and that to the same extent both for females and males. Assuming that the excreted 3-methylhistidine is mainly originating from muscle protein the calculated daily protein breakdown amounted for women 39.9 g and 68.1 g for men. No difference between females and males could be observed in the percentual turnover of myofibrillar protein which has been estimated with 0.90 and 0.98 respectively. We interpret our results saying that endogenous 3-methylhistidine excretion is a valuable indicator for muscle protein breakdown in humans with intact kidney function. For the assessment of muscle proteolysis by 3-methylhistidine excretion in heterogenous groups of patients it is recommended to use the 3-methylhistidine/creatinine ratio or the percental turnover of myofibrillar protein.ZusammenfassungDie 3-MHIS-Ausscheidung wird gegenwärtig bei den unterschiedlichsten klinischen Bedingungen als Monitor der Stoffwechsellage der Patienten herangezogen. Ziel dieser Studie war es, die Aussagefähigkeit dieser Meßgröße anhand eines größeren Kollektivs von gesunden Personen zu überprüfen und unabhängig vom Geschlecht standardisieren zu können. Es wurde deshalb von insgesamt 40 gesunden Erwachsenen (24 Frauen und 16 Männern) am 4. Tag einer 3-MHIS-freien Ernährung die endogene 3-MHIS-Freisetzung gemessen und zu Körpergewicht, Körperoberfläche, Armmuskelumfang, Stickstoff- und Creatininausscheidung in Beziehung gesetzt. Eine positive Korrelation ergab sich sowohl bei den Frauen als auch bei den Männern — und zwar im gleichen Ausmaß — nur zwischen der 3-MHIS- und Creatininausscheidung. Falls die Annahme stimmt, daß das ausgeschiedene 3-MHIS hauptsächlich dem Muskelprotein entstammt, beliefe sich die tägliche abgebaute Menge bei den Frauen auf 39,9 g und 68,1 g bei den Männern, der prozentuale TMP wäre in diesem Fall für Frauen und Männer gleich und wurde jeweils mit 0,90 und 0,98 bestimmt. Wir interpretieren unsere Ergebnisse dahingehend, daß die endogene 3-MHIS-Ausscheidung ein realistisches Maß für den Muskelproteinabbau beim Menschen mit intakter Nierenfunktion darstellt. Bei der Beurteilung der Muskelproteolyse anhand der 3-MHIS-Ausscheidung von sehr heterogenen Patientengruppen empfiehlt es sich, die 3-MHIS-Ausscheiderate entweder als 3-MHIS/Cr-Quotient oder als % TMP auszudrücken.

Physiologische Wirkungen und Stoffwechsel dimerer Fettsäuren

ZusammenfassungDie langfristige Verfütterung von 5% dimeren Fettsäuren entspr. rund 1,5 g/kg Körpergewicht (bezogen auf das Endgewicht) ergab toxische Wirkungen: Wachstumsverzögerungen, verschlechterte Futterefficiency, Verschlechterung des Grundumsatzes, Senkung der Körpertemperatur, Störung der Leberfunktion und Ablagerung eines abnormen Pigments im RES und in Organzellen.Auf Grund dieser Befunde wird geschlossen, da\ ein für die Ernährung des Menschen geeignetes Nahrungsfett erheblich weniger als 1% Dimere enthalten sollte.

Experimentelles Modell für Langzeitversuche zur parenteralen Ernährung an der wachsenden Ratte

Junge mannliche Ratten (ca. 170g) vom Sprague-Dawley-Stamm werden uber eine Periode von 4 Wochen ausschlieβlich parenteral ernahrt. Die Nahrlosung – ein Gemisch aus Aminosauren, Glukose, Fett, Elektro

Enzymatic and pharmacokinetic studies on the metabolism of branched chain α-keto acids in the rat

SummaryMiehaelis-constants and enzyme activities for dehydrogenation and transamination of the three branched chainα-keto acids in liver, kidney, skeletal muscle, and brain of rats are reported.After oral load only 11–22 % of the keto acids pass the liver unchanged.Blood levels in pharmacokinetic and absorption studies are related to the Michaelis-constants. At the low keto-acid concentrations after oral application, dehydrogenation in the non-hepatic tissues is supposed to prevail over transamination. Data on feed efficiency of branched chain α-keto acids reported in the literature support this view. The chance for transamination is better after intravenous administration.The transferability of our data to humans, and various factors influencing the efficiency of branched chain α-keto acids are discussed in connection with data reported in the literature.ZusammenfassungMichaelis-Konstanten und Aktivitäten von Dehydrogenasen und Transaminasen der drei verzweigten α-Ketosäuren Keto-Valin, Keto-Leucin und Keto-Isoleucin in Leber, Niere, Skeletmuskel und Gehirn von Ratten werden mitgeteilt.Nach oraler Zufuhr passieren nur 11–22% der Ketosäuren unverändert die Leber.Aus pharmakokinetischen und Resorptions-Untersuchungen erhaltene Blutspiegel an Ketosäuren werden zu den Michaelis-Konstanten in Beziehung gesetzt. Bei den geringen Konzentrationen an Ketosäuren nach oraler Zufuhr kann angenommen werden, daß die oxidativen Prozesse in den nichthepatischen Geweben über die Transaminierung überwiegen. Daten über die Wachstumseffizienz von verzweigtkettigen α-Ketosäuren im Vergleich zu den entsprechenden Aminosäuren stimmen mit dieser Vorstellung überein.Bei intravenöser Verabreichung müßten die Voraussetzungen für Transaminierung besser sein als nach oraler Zufuhr. Auf der Basis von Daten aus der Literatur werden die Übertragbarkeit unserer Befunde auf den Menschen und die verschiedenen Faktoren, welche die Effizienz der verzweigten α-Ketosäuren durch Einwirkung auf ihren Stoffwechsel beeinflussen können, diskutiert.

Die Eignung von DL-Glyzerin-3-phosphat zur parenteralen Substitution von anorganischem Phosphat

DL-Glyzerin-3-phosphat wird nach intravenoser Stoβbelastung bei Ratten rasch aus dem Blut eliminiert. Bei intravenoser Dauerinfusion stellt sich dosisabhangig ein Steady-State-Spiegel an Glyzerin-phos

Die biologische Verfügbarkeit von Glutamin aus N-Acetyl-L-Glutamin bei intravenöser Verabreichung

Glutamin ist moglicherweise aufgrund seiner universellen Rolle bei Transaminierungsreaktionen insbesondere fur den katabolen Stoffwechsel von Bedeutung. Aus Stabilitatsgrunden ist diese Aminosaure bis

Zur Zweckmäßigkeit von Fettinfusionen im Rahmen der parenteralen Ernährung

Es wird ein Uberblick uber die Zusammenhange zwischen Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel gegeben. Der posttraumatische Stoffwechsel (Postaggressionssyndrom) ist durch stresbedingte Lipolyse-steigerung mit erhohten Konzentrationen an unveresterten Fettsauren im Blut gekennzeichnet. Die dadurch erhohte Fettsaureoxidation lost uber Metaboliteffekte eine katabole Stoffwechselsituation aus mit gesteigerter Ketogenese, Glukoneogenese und Proteinabbau. Hohe Fettsaurespiegel und hohe Ketonkorperspiegel fuhren zu einer Storung der peripheren Glukoseverwertung. In solchen Zustanden sind Infusionen von Fettemulsionen nachteilig, weil die aus den Triglyzeriden freigesetzten Fettsauren die katabole Stoffwechsellage verstarken und damit die Stickstoffbilanz verschlechtern wurden. In normalen Stoffwechselsituationen bei hohem Energiebedarf und bei langfristiger parenteraler Ernahrung sind Fettinfusionen notwendig zur Deckung des Energiebedarfs und des Bedarfs an essentiellen Fettsauren. Fettemulsionen sollten dann in geeigneter Relation mit Kohlenhydraten und Aminosauren kombiniert werden.