LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Andrej Zakrevskij
Evaluation effect of vegetable proteins in rats
digestibility and resorbtion processes
Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir
rezorbcijos procesams vertinimas
Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas: Prof. Dr. Paulius Matusevičius
2 DARBAS ATLIKTAS GYVŪNŲ VEISIMO IR MITYBOS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams vertinimas“.
1. Yra atliktas mano paties/pačios;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė)
(parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE/KLINIKOJE
(aprobacijos data) (katedros/klinikos vedėjo/jos vardas, pavardė)
(parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas
1)... 2)...
(data) (vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
(data) (gynimo komisijos sekretorės (-riaus) vardas, pavardė)
(parašas)
Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS
3
TURINYS
SANTRAUKA ... 4 SUMMARY ... 6 SANTRUMPOS ... 8 ĮVADAS ... 9 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 111.1 Lubinų biologinė vertė ir cheminė sudėtis ... 11
1.2 Cheminė lubinų analizė ... 12
1.2.1 Palyginamoji baltymų kiekio lubinuose analizė ... 12
1.2.2 Izoliuotų baltymų gavimas iš lubinų ... 14
1.3 Žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesų veikimo mechanizmai ... 15
1.4 Baltymų poveikis žiurkems, naudojant lubinų, sojos, sėmenų dietas kaip pagrindinį maisto šaltinį. ...19
1.4.1 Lubinų poveikis trumpųjų grandinių riebalų rūgščių kiekiui žiurkių aklojoje žarnoje . 20 1.5 Nutukusių žiurkių eksperimentinė dieta panaudojus lubinus ... 21
2. TYRIMŲ METODAI IR SĄLYGOS ... 24
2.1 Bandymo atlikimo laikas ir vieta ... 24
2.2 Lubinų sėklų biologinės vertės nustatymas ... 25
2.3 Azoto balanso nustatymas ... 25
2.4 Žiurkių biocheminių kraujo rodiklių nustatymas ... 26
2.5 Žiurkių sveikatingumo tyrimas ... 26
2.6 Statistinė duomenų analizė ... 26
3. TYRIMŲ REZULTATAI ... 27
3.1. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų biologinės vertės ir jų panaudojimo žiurkių mityboje analizė ... 27
3.2. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų poveikis žiurkių virškinamumui ir azoto balansas ... 29
3.3. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų baltymų poveikio žiurkių biocheminiams rodikliams ir rezorbcijos procesams vertinimas ... 31
4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 34
5. IŠVADOS ... 36
4
SANTRAUKA
Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams vertinimas
Andrej Zakrevskij
Magistro baigiamasis darbas
Raktažodžiai: žiurkės, lubinai, augaliniai baltymai
Baigiamasis magistrinis darbas paruoštas tema: ,, Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams vertinimas“.
Darbo tikslas: ištirti lubinų Lupinus luteus, Lupinus angustifolius sėklų biologinės vertės poveikį žiurkių fermentacijos ir rezorbcijos procesams.
Darbą sudaro: 44 lapai, 10 lentelių, 4 paveikslai, 91 literatūros šaltiniai.
Moksliniai tyrimai tema „Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams vertinimas“ atlikti 2013 – 2016 m. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Veterinarijos akademijoje, Gyvūnų mitybos katedroje (iki 2013 metų lapkričio 10 dienos), Gyvūnų veisimo ir mitybos katedroje, Lenkijos mokslų akademijos Gyvūnų reprodukcijos ir maisto tyrimų institute.
Tyrimų medžiaga ir metodai. Moksliniams tyrimams Wistar žiurkės atrinktos iš vieno reprodukcijos ciklo ir analogų principu suskirstytos į tris grupes po 5 gyvūnus kiekvienoje. Wistar žiurkių pašarai buvo papildyti geltonųjų ir mėlynųjų lubinų seklomis. Lubinų sėklos buvo analizuojamos tikslu nustatyti biologinę vertę, analizuojant virškinamumą ir azoto balansą. Wistar žiurkės tyrimų metu buvo šeriamos ir girdomos ad libitum. Baltymų kiekis žiurkių pašare sudarė 11,5% (NRC reikalavimai,1997). Tyrimų pabaigoje buvo nustatytas virškinamumas ir azoto balansas. Išmatos užšaldytos, šlapimo mėginiai konservuoti sieros rūgštimi. Lubinų sėklų cheminės sudėtis nustatyta pagal (AOAC, 2003), NDF, ADF, ADL metodus, Van Soest metodikas. Aminorūgščių sudėtis buvo nustatyta naudojant Biochrom 20 Plus analizatorių. Šlapimo ir išmatų azoto išsiskyrimas buvo apskaičiuotas pagal Kjeldalio metodą. Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai buvo nustatyti automatiniu analizatoriumi „Hitachi - 705“. Žiurkių sveikatingumo tyrimo metu buvo registruojamos visose grupėse, kiekvieną dieną ryte ir vakare. Wistar žiurkių sveikatingumas buvo vertinamas pagal FELASA rekomendacijas. Mokslinių tyrimų metu buvo vertinami Wistar žiurkių elgsenos rodikliai, plaukų bei odos pakitimai, šlapimo ir išmatų būklė, diarėja. Tyrimų duomenys įvertinti statistiniu paketu „R 2.2.0.“ ir „Microsoft Excel“ programa.
5 Apskaičiuoti požymių aritmetiniai vidurkiai (x), vidutinė aritmetinė paklaida (±m). Duomenų
statistinė analizė atlikta naudojant stjudento t – testą. Duomenys buvo laikomi statistiškai patikimi, kai p < 0,05.
Tyrimų rezultatai. Lupinus luteus sėklas naudojant Wistar žiurkių mityboje, nustatytas N rodiklis išmatose buvo 0,044±0,013, o mažiausias rodiklis gautas kontrolinės grupės žiurkių atitinkamai 0,027±0,089. Didžiausias N šlapimo rodiklis buvo kontrolinės grupės žiurkių 88,67±29,55, mažiausias Lupinus angustifolius grupėje 80,22±24,75. Didžiausias procentinis N virškinamumo rodiklis nustatytas kontrolinės grupės žiurkėms 0,151±0,049 bei mažiausias 0,132±0,044 naudojant lubinų Lupinus angustifolius sėklas gyvūnų mityboje. Visų grupių duomenys buvo statistiškai nepatikimi (p>0,05).
Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai, kai buvo naudojamos lubinų Lupinus luteus sėklos gliukozės koncentracija gyvūnų kraujyje buvo mažiausia 181,8±61,22, o kontrolinės grupės bendraamžių gliukozės rodikliai buvo didesni 216,60±72,2. Trigliceridų koncentracija tarp visų grupių buvo skirtinga, aukščiausia nustatyta kontrolinėje grupėje 135,34±45,78, o mažiausia – Lupinus
angustifolius grupėje 82,41±24,10. Naudojant Lupinus angustifolius sėklos žiurkių mityboje, buvo
nustayta aukščiausia cholesterolio koncentracija gyvūnams 185,36±60,42, kai tuo tarpu kontrolinė dieta koncentracija buvo mažiausia 153,67±51,22. Bendras baltymų kiekio rodiklis aukščiausias buvo kontrolinėje grupėje 7,14±2,48, mažiausias 5,93±1,82 naudojant Lupinus luteus sėklas žiurkių mityboje. AST buvo aukščiausias kontrolinėje grupėje 136,23±45,20, o mažiausias Lupinus
angustifolius grupėje 128,82±42,12. ALT rodikliai kontrolinės grupės žiurkių buvo aukščiausi
25,06±6,35, o mažiausi 19,44±4,88 naudojant lubinų Lupinus angustifolius sėklas. Visų grupių duomenys buvo statistiškai nepatikimi (p>0,05).
6
SUMMARY
Evaluation effect of vegetable proteins in rats digestibility and resorbtion processes
Andrej Zakrevskij
Master's thesis
Keywords: rat, lupine, vegetable proteins
Final Master's work theme is : „Evaluation effect of vegetable proteins in rats digestibility and resorbtion processes“
The work consists of 44 pages, 10 tables, 4 figures and 91 references.
Research on " Evaluation effect of vegetable proteins in rats digestibility and resorbtion processes“ carried out 2013 - 2016 m. In Lithuanian University of Health Sciences Veterinary Academy, Department of Animal Nutrition (until 2013 november 10), Department of Animal Breeding and Nutrition, Polish Academy of Animal Reproduction and Food Research Institute.
The main goal of this research was to investigate lupine Lupinus luteus, Lupinus angustifolius seed biological value in rats fermentation and absorption processes.
Research methodology. Wistar rats were selected from a single reproductive cycle and using analogues principle were divided into three groups of five animals each. Yellow and blue lupine seeds were added to wistar rats diet. Lupine seeds were analyzed with purpose to analyse digestion, nitrogen balance and biological value. During the study wistar rats were fed and watered ad libitum. The protein content of rat diet accounted for 11.5% (NRC requirements, 1997). In the end of research was estabalished digestion and nitrogen balance. Frozen feces, urine samples was preserved with sulfucir acid using (AOAC, 2003), NDF, ADF , ADL Van Soest methods. The amino acid composition was determined using a Biochrom 20 Plus analyzer. Urinary and fecal nitrogen excretion was estimated by the Kjeldahl method. Rats biochemical indexes were determined by automatic analyzer Hitachi - 705 ". Rats health survey was recorded in all groups, every day, morning and evening. Wistar rats fitness was assessed by FELASA recommendations. During the research Wistar rats behavioral indicators, hair and skin lessions, urine and stool condition, diarrhea was judged. Statistical analysis was performed using the statistical package „R 2.2.0.“ and „Microsoft Excel“ program. Arithmetical average (x) was calculated with average
7 arithmetic error (± m). Statistical analysis of data was performed using Stjudent's t - test. The data were considered statistically significant at p <0.05.
Results and conclusions of research. Highest N ratio in stool was using Lupinus luteus seeds, it was 0.044 ± 0.013 and the lowest rate in the control group of rats received respectively 0.027 ± 0.089. Maximum urinary N ratio in the control group of rats was 88.67 ± 29.55 and the lowest was in Lupinus angustifolius group 80.22 ± 24.75. The highest percentage of N digestibility rate was in the control group rats 0,151±0,049 and lowest 0.132 ± 0.044 when using lupine Lupinus angustifolius seeds. All data groups was not statistically significant (p> 0.05).
Lowest glucose concentration 181.8 ± 61.22 was when Lupine luteus seeds were used and the highest 216.60 ± 72.2 was in control group. Triglycerides indicator among the groups were different, the highest found in the control group 135.34 ± 45.78, and the lowest - Lupinus angustifolius group 82.41 ± 24.10. Using Lupinus angustifolius seeds in rat diet presented highest cholesterol levels 185.36 ± 60.42, while the control diet had the lowest concentration of 153.67 ± 51.22. Total protein content was the highest in the control group, 7.14 ± 2.48, and the minimum was using Lupinus luteus seeds in the rat diet 5.93 ± 1.82.AST was the highest in the control group 136.23 ± 45.20, and the lowest in the Lupinus angustifolius group 128.82 ± 42.12. ALT indicators in the control group of rats was highest 25.06 ± 6.35 and minimum was using lupine Lupinus angustifolius seeds 19.44 ± 4.88. All data groups was not statistically significant (p> 0.05).
8
SANTRUMPOS
SCFA – trumpųjų grandinių riebalų rūgštys DM – sausosios medžiagos
VFA – lakiosios riebalų rūgštys AST – aspartato aminotransferazė ALT – alanino aminotransferazė
TC - bendras cholesterolio kiekis( total cholesterol) TG - triacilglicerolis
LDL-C – mažo tankio lipoproteino cholesterolis
VLDL-C – labai mažo tankio lipoproteino cholesterolis HDL-C – aukšto tankio lipoproteino cholesterolis CR – kontrolinė grupė
LCAT – lecitino cholesterolio aciltransferazė PON1 – paroksinazės genas 1
CVD – kardiovaskuliarinės ligos
NDF - Neutraliais detergento pluoštais išplauta ląsteliena ADF - Rūgščiais detergento pluoštais išplauta ląsteliena
9
ĮVADAS
Esant baltymų įvairovei ir didėjant nutukimo problemai vis didesnis dėmesys yra skiriamas augaliniams baltymams. Viena iš galimybių yra naudojimas lubinų, juose gausu oligosacharidų bei alkaloidų taip pat tai yra vienas turtingiausių šaltinių, turinčių naudinguosius augalinius baltymus (1,2). Lubinai yra mažakaloringas baltyminis produktas, todėl bandoma įtraukti į mitybos programas. Nustatyta, kad pasisavinami per dideli kalorijų kiekiai yra pagrindinė problema, dėl kurios dauguma žmonių kenčia nuo viršsvorio (3). Tyrimais nustatyta, kad naudojant per daug kaloringas dietas žiurkių organizme nutukimas pasireiškia kalorijų pertekliaus virtimu riebalais (4), ko pasekoje susidaro papildomi riebalinio audinio sluoksniai (5).
Baltymų poveikiui nustatyti yra naudojami laboratoriniai gyvūnai. Dėl laboratorinių gyvūnų greitos medžiagų apykaitos galima per trumpą laiką atlikti tyrimus taikant skirtingus modelius. Lubinai pasižymi savo aukšta maistine verte, taip pat turi svarbų vaidmenį ekologinėje žemdirbystėje (6,7). Baltymų kiekis lubinuose yra didelis ir svyruoja nuo 28% iki 48% SM, priklausomai nuo rūšies (8). Lubinų baltymai yra turtingi argininu bei lizinu. Lubinuose yra gausu lipidų, ląstelienos, mineralinių medžiagų ir vitaminų (9). Probiotinės lubinų savybės yra naudingos, kad geba keisti žarnyno mikroflorą, turi potencialą užkirsti tam tikras ligas, kurių tarpe yra storosios žarnos vežys. Lubinai turi ir antimitybinių veiksnių, kurių koncentracija lubinuose yra maža lyginant su kitais augalinių baltymų šaltiniais. Atlikti tyrimai, kuriais buvo siekiama nustatyti potencialias antimitybinių veiksnių gresmes. Gauti rezultatai (10) ir (11) parodė, kad mažos alkaloidų koncentracijos lubinų sėklose, nesukelia neigiamų poveikių žmonių bei gyvūnų sveikatai, kuo remiantis (12) ir (13), jų buvimas yra veiksnis, kuris apriboja lubinų sėklų platų naudojimą. Atsižvelgiant į literatūros duomenis eksperimentai, atlikti su įvairių rūšių gyvūnais parodė reikšmingą oligosacharidų vaidmenį skatinant naudingą mikrofloros plėtrą (Bifidobacteria, Lactobacillus) ir slopina žalingų bakterijų augimą (Clostridium perfringens, Salmonella,
Escherichia). (11), (14) ir (15) skelbė apie naudingą oligosacharidų poveikį metaboliniuose
procesuose, žiurkių žarnyne.
Lubinai labai svarbūs ekologinėje sėjomainoje. Biologinis azotas ekologinėje žemdirbystėje yra efektyvesnis negu tradicinėje žemdirbystėje. Lubinų sėklų biologinė vertė gyvūnų mityboje turi poveikį gyvūnų virškinamumo fiziologiniams procesams, taip pat profilaktiškai naudojamos nutukimo atvejais.
10 Darbo tikslas: ištirti ekologinėmis sąlygomis išaugintų lubinų Lupinus luteus, Lupinus
angustifolius sėklų biologinės vertės poveikį žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams.
Darbo uždaviniai:
1. Ištirti ekologinių lubinų Lupinus luteus, Lupinus angustifolius sėklų poveikį žiurkių azoto balanso rodikliams;
2. Nustatyti koreliacinį ryšį ekologinių lubinų Lupinus luteus, Lupinus angustifolius sėklų ir azoto išsiskyrimo rodikliams;
3. Ištirti ekologinių lubinų Lupinus luteus, Lupinus angustifolius sėklų poveikį žiurkių biocheminiams kraujo rodikliams;
11
1.
LITERATŪROS APŽVALGA
1.1 Lubinų biologinė vertė ir cheminė sudėtis
Lubinai yra geras baltymų, riebalų, skaidulinių medžiagų, mineralų ir vitaminų šaltinis (2). Lubinuose yra daug baltymų, 2 kartus daugiau nei tuose ankštiniuose augaluose kuriuos žmonės vartoja. Baltymų procentinis kiekis lubiniuose yra 28% - 48% , svyruoja atsižvelgiant į rūšį, veislę, auginimo sąlygas bei dirvožemio tipą (16,5). Lubinuose dauguma baltymų, apie 80-90%, yra globulinai (α-conglutin arba 11S-kaip baltymai, β-conglutin arba 7S-kaip baltymai, ir γ-conglutin) (17). Prolaminai ir glutelinai lubinuose yra sutinkami mažais kiekiais, panašiai kaip kituose ankštiniuose augaluose (7). Lubinų sėklose yra geras nepakeičiamųjų amino rūgščių balansas (18). Jie yra laikomi geru lizino šaltiniu bei juose yra mažai metionino ir cisteino (19,7) bei treonino (20). Maistinės skaidulos lubinuose sudaro apie 40%, lyginant su kitais ankštiniais augalais šitas rodiklis yra aukštesnis (21,22,23). Baltojo lubino sėklos dangale yra apie 89% netirpių skaidulinių medžiagų. Pagrindą sudaro celiuliozė (79%), hemiceliuliozė (14%) ir ligninas (7%) (24). Lubinai priklauso ankštiniams augalams ir nėra apibūdinamas kaip aliejinis augalas, nors lubinų sėklose yra gausu aliejaus (25). Ankštinių augalų sėklose yra maždaug 5-20% žalios naftos (26). Lubinų aliejuje yra subalansuotas riebalų rūgščių sudėtis, kuriame sočiųjų riebalų rūgščių procentinis santykis yra 10%, bei nesočiųjų riebalų rūgščių yra 90%, iš kurių nuo 32% iki 50%, yra oleino (18: 1) rūgšties, nuo 17% iki 47 % yra linolo (18: 2) rūgšties, ir nuo 3% iki 11%, yra linoleno (18: 3) rūgšties (27,5). Lyginant su kitais ankštiniais augalais lubinų sėklose tirpių angliavandenių yra daugiausiai, išskyrus sojų pupeles (28). Lubinų sėkloje esantis krakmolo kiekis yra 5%-12% bei tirpių medžiagų, tokių kaip polischaridų yra 30%-40% (29). Lubinuose yra fotocheminių medžiagų, kuriuose yra polifenolių, kurių dauguma sudaro taninai ir flavonoidai, kurie pasižymi antioksidantinėmis savybėmis (30,31,32,33). Taip pat lubinuose yra mažiau nepageidaujamų sudedamųjų dalių, tokių kaip fitino rūgšties, oligosacharidų, tripsino inhibitoriaus, lektinų bei saponinų lyginant su kitais ankštiniais augalais (28,34,35). Pagrindinės antimaistinės medžiagos randamos lubinuose yra įvairūs kvinolizidinės grupės alkaloidai (35,36,6), tokie kaip lupininas, lupaninas, sparteinas, lupinidinas, hydroksilpaninas, anagirinas, monolupinas, termopsinas, puzilinas, angustifolinas ir kt (37). Šių junginių buvimas lubinuose riboja panaudojimo gyvūnų mityboje galimybes (12).
12 1 lentelė. Baltažiedžių ir geltonžiedžių lubinų sėklų maistinė vertė (5).
Maistines medžiagos Baltažiedžiai lubinai Geltonžiedžiai lubinai
cv. Multolupa cv. Marta cv. 4486 cv. 4492 Baltymai (g/100 g s.m.) 30,6 ± 0,26 37,4 ± 3,12 37,9 ± 2,44 36,8 ± 0,77 Riebalai (g/100 g s.m.) 14,64 ± 1,11 11,34 ± 0,73 8,79 ± 0,42 8,54 ± 0,02 pelenai (g/100 g s.m.) 3,65 ± 0,29 3,79 ± 0,06 4,95 ± 0,12 3,14 ± 0,07 Tirpus angliavandeniai(g/100 g s.m.) Sacharozė 2,58 ± 0,06 3,09 ± 0,08 1,38 ± 0,13 1,21 ± 0,04 Maistinės skaidulos Tirpus 5,21 ± 0,18 3,64 ± 0,12 4,90 ± 0,03 3,21 ± 0,05 Netirpus 34,22 ± 0,08 30,80 ± 0,11 28,78 ± 0,01 31,13 ± 0,28 Pluoštinės skaidulos 39,42 ± 0,26 34,44 ± 0,23 33,68 ± 0,04 34,33 ± 0,34 krakmolas iš viso 3,27 ± 0,23 2,81 ± 0,08 4,53 ± 0,41 4,00 ± 0,09 galimi 1,78 ± 0,11 1,84 ± 0,13 1,84 ± 0,13 2,20 ± 0,24 Vitaminai (mg/100 g s.m.) α-Tokoferolis 0,19 ± 0,01 0,47 ± 0,02 0,48 ± 0,01 0,27 ± 0,02 γ-Tokoferolis 20,1 ± 0,86 51,6 ± 0,5 11,19 ± 0,63 9,41 ± 0,16 δ-Tokoferolis 0,25 ± 0,02 0,41 ± 0,02 0,38 ± 0,01 0,24 ± 0,01 Tiaminas 0,36 ± 0,01 0,34 ± 0,01 1,49 ± 1,12 1,16 ± 0,07 Riboflavinas 0,61 ± 0,04 0,65 ± 0,05 0,85 ± 0,04 0,37 ± 0,02
Vitaminas C 6,48 ± 0,09 N.A 2,56 ± 0,13 N.A
Pastaba: NA- Nėra nustatyta, SM- Sausosios medžiagos
1.2 Cheminė lubinų analizė
1.2.1 Palyginamoji baltymų kiekio lubinuose analizė
Atlikus cheminę analizę galima akcentuoti, kad lubinai pasižymi savo aukštų baltymų kiekiu, kuris yra panašus i sojos sėklas (38,6-40%) ir yra du kartus didesnis nei sėjamojo avinžirnio (Cicer
arientinum) (18,4-29,0%), lęšio (Culinaris) (20,6-28,6%) (Pisum sativum) (19,39-34,7%) ir pupelių
13 2 Lentelė. Lubinų (Lupinus albus, Lupinus splendens Rose ir Lupinus spp) sėklų cheminė analizė
(15).
g/100 g sausųjų medžiagų (miltai)
Kokybinis rodiklis Lupinus albus L. splendens Rose Lupinus spp.
Baltymai 37.81+/-0.77ª 34.14+/-0.75a 48.63+/-1.22b Riebalai 8.54+/-0.09a 13.01+/-0.37b 13.97+/-0.22b Pelenai 3.62+/-0.12a 4.32+/-0.41b 5.18+/-0.02c Skaidulinės medžiagos 11.58+/-0.80a 16.39+/-1.82b 10.18+/-0.92a Angliavandeniai 38.46a 32.11b 22.00c
Lubinų lipidai. Lipidai yra sudėtinė ankštinių augalų grūdų dalis, jose dideli riebalų koncentracijos kiekiai yra atskirti nuo krakmolo kiekių, kurių paskirtis veikti kaip energijos saugojimo komponentas. Lipidų kiekis lubinų miltuose ( lentelė 2) yra didesnis nei sėjamųjų žirnių sėklose (6.69%), lęšiuose (2.15%), žirneliuose (2.34%) ir pupelėse (2.15%) (41), tačiau mažesnis nei sojos sudėtyje (19%) (42).
Lubinų pelenai ir skaidulinės medžiagos. Tiriant pelenų kiekį lubinuose buvo nustatyta, kad tiriant atskiras rūšys, pelenų kiekis skyrėsi žymiai (p <0,05) , didžiausias pelenų kiekis buvo
Lupinus spp sėklų miltuose. Pelenų kiekis L.albus ir L.splendens miltuose buvo panašus į L.luteus
(4,6 ± 2 g / 100 g) ir L. angustifolius (3,7 ± 2 g / 100g) veislių kiekius (43). Taip pat svarbus aspektas, kuris lemia pelenų kiekį lubinuose, yra dirvožemio tipas, kuriame lubinai buvo užauginti (44). Kai kuriose lubinų veislėse esantys pelenų kiekiai turėjo Mn,Fe,Zn bei K kiekius (45).
Lubinų skaidulinės medžiagos. Skaidulinių medžiagų kiekis įvairiuose lubinų sėklose ( Lentelė 2) yra panašus į kitų ankštinių augalų kiekius, pavyzdžiui žirniai, pupelės ir lęšiai (13,6-28,9%) (40, 46, 47). Nustatytas ląstelienos kiekis L.splendens Rose miltuose buvo didesnis nei L.albus ir
Lupinus spp, veislių sėklų miltuose, dėl to, kad L. Splendens Rose sėklos yra mažos ir jų grūdai yra
stipriai padengti. Statistiškai didelio skirtumo (p <0,05) tarp L.albus ir Lupinus spp ląstelienos kiekio skirtumų nebuvo nustatyta.
Lubinų angliavandeniai. Tyrimais nustatytas, kad angliavandenių kiekis skirtinguose lubinų veislėse (lentelė 2) buvo mažesnis palyginus su angliavandenių kiekiu kitose ankštiniuose augaluose, kaip žirniai pupelės ir lęšiai, kurių angliavandenių kiekis sudaro apie 50% (40).
Iš lubinų veislių didžiausią angliavandenių koncentracija turėjo L.albus, L splendens Rose ir
14
1.2.2
Izoliuotų baltymų gavimas iš lubinų
Esamas pH lygis, kuriuo metu buvo daugiausiai baltymų nuosėdų, 4,4 L.albus, 4,8 L.splendens
Rose ir 4,1 Lupinus spp (15). Agboola (2009), nustatė kad gauti rodikliai yra pH diapazone (48) ir
taip teigė, kad daržovių baltymai turi minimalų tirpumą, kurių pH svyuoja tarp 4 ir 5. Toks pH lygis žinomas kaip baltymų izoelektrinis taškas( pH, kuriam esant molekulė neturi jokio elektrinio krūvio). Galutines baltymų koncentracijos rodikliai esantys baltymų izoliatuose buvo 93,55 ± 1,40
L. albus, 92,95 ± 1.91 L. Splendens Rose ir 91,84 ± 1.11 Lupinus spp (15). Nepriklausomai nuo
pradinio baltymų kiekio miltuose, galutinė baltymų koncentracija skirtinguose baltymų izoliatuose visada viršyjo 90% ir buvo panaši (p<0,05) bei didžiausia baltymų koncentracija buvo išgauta iš L.albus seklų (93+/- 0.77%) (15). Nustatyta, kad tiek baltymo grynumas tiek baltymo kiekis buvo priklausomas nuo sėklų charakteristikos, ištraukimo laiko, temperatūros, sėklų miltų tirpiklio ir pH santykio, kuris yra gaunamas baltymo nusodinimo metu (49).
Izoliuotų baltymų tirpumo savybės. Baltymų izoliato tirpumo savybes lemė pH vidurkis, tirpumas buvo mažas kai pH lygis buvo šalia baltymo izoelektrinio taško ( pH 4-5), tačiau tirpumas didėja kai pH skalės yra tarp 2-3 bei 8-10 (1 grafikas). Išgautų skirtingų veislių izoliuotų baltymų tirpumas buvo panašus, nors kai pH siekdavo 2-3 bei 8-10 skirtingų veislių izoliuotų baltymų tirpumas pradejo varijuotis. Tai nutinka todėl, kad izoelektriniame pH taške, baltymui įgauti krūvį reikia labai mažai pastangų, nes baltymo molekulės neturi jokio krūvio, kas lemia, kad pati tarpmolekulinė elektrostatinė stūma ( stūma aktyvėja didėjant molekulių krūviui) bei jos joninė hidratacija yra minimali, kas sukelia baltymo nusodinimą. Mažas baltymo tirpumas, kai pH yra tarp 4 ir 5, dėl junginių formavimosi proceso vykstančio, kai pH rodiklis yra šalia baltymo izoelektrinio taško (49), šita savybė gali būti pagerinama pridedant natrio kazeinato, kuris jungiasi su maltodekstrinu (50). Baltymo tirpumo savybės yra susijusios su hidrofilinių/ hidrofobinių aminorūgščių pusiausvyra, kuri formuoja baltymo paviršių (51). Izoliuotų baltymų tirpumas suteikia svarbią informaciją apie jų technologinio panaudojimo galimybės (52). Tirpiausias izoliuotas baltymas buvo iš Lupinus spp, jo tirpumas esant pH lygiui 2 ir 10 buvo 100%, kai tuo tarpu L.albus tirpumas buvo 84,18% ir 96,19%, esant pH 2 ir 10, atitinkamai. Mažiausias tirpumas buvo baltymo gauto iš L.splendens Rose 60.68% ir 72.15% esant pH 2 ir 10, atitinkamai (15). Grafiko tirpumo profilis atitinka „U“ formą, „U“ forma taipogi buvo gauta nagrinėjant ryžių (53), žirnių (38), žemės riešutų (54), rapsų (55), Lupinus
15 1 pav. Lupinus albus, Lupinus splendens Rose ir Lupinus spp baltymų tirpumo priklausomumas nuo pH rodiklio (15).
1.3 Žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesų veikimo mechanizmai
Virškinimo sistemos vienas iš tikslų yra skaidyti maisto medžiagas į tokius junginius, kurios galėtų būti pasisavintos į organizmą, kitas sistemos tikslas yra iš suvirškinto maisto sintezuoti svarbias maistinės medžiagas. Absorbuojamus virškinimo produktus sudaro monosacharidai, aminorūgštys, peptidai, riebalų rūgštys, monogliceridai, glicerolis, vitaminai ir druskos. Gyvūnas iš šėrimo gauna naudos tik tada kai pašaras yra skaidomas į anksčiau išvardytus komponentus (59).
Absorbcija, tik tie maisto produktai, kurie buvo suskaidyti virškinimo sistemos ir kurie buvo absorbuoti į kraują, tenkina gyvūno mitybos reikalavimus. Absorbcija - procesas, kurio metu suvirškintos medžiagos – gliukozė, aminorūgštys, riebiosios rūgštys, vitaminai, mineralinės medžiagos, augalinės kilmės maisto medžiagos – pernešamos iš virškinamojo trakto pro žarnyno sienelę į kraują. Maistinės medžiagos gali būti absorbuojamos aktyviu būdu, palengvintu difuzijos pernašos metodu bei difuzija. Naudojant aktyvaus transporto būdą yra reikalinga energija. Palengvintoje difuzijos pernašoje energija nėra reikalinga, tačiau absorbcija neįvyks be specifines nešiklio molekulės. Naudojant difuzijos pernaša energija nėra reikalinga bei maistinės medžiagos juda iš didesnės koncentracijos ( žarnos viduje) į mažesnę koncentraciją ( ląstelių citoplazma esanti žarnos išorėje) (59).
16 Dažniausiai absorbcija vyksta plonosios žarnos sienelėse. Tačiau kai kurios maisto medžiagos praeina absorbciją prieš patenkant i plonosias žarnas bei kai kurios pradeda absorbuotis praėjus plonąją žarną, tai yra svarbu monogastriniams gyvūnams (59).
2 pav. Monogastrinių gyvūnų virškinimo ypatumai (B bakterinis aktyvumas, kvadratai parodo kurioje vietoje maistinės dalys rezorbuojamos į organizmą bei kraują (59).
Vykstant absorbcijos procesui plonoje žarnoje, maisto medžiagos juda link ląstelių vedančių pro žarnos sienele. Absorbcijos galimybės yra maksimalizuojamos esant sienelėse pirštų formos projekcijoms vadinamomis villi ( vienas villus).
17 3 pav. Žarnos gaurelio anatomija (60).
4 pav. Neriebalingų bei riebalingų ir didelių dalelių absorbcija (61).
Viduje villi ląstelės riebalų neturinčios maisto medžiagos patenka į villus kraujo kapiliarus ir yra transportuojami hepatine sistema į kepenys galimai modifikacijai prieš patenkant i kraujotaką.
18 Tačiau riebalai šiuo būdu nėra absorbuojami. Dauguma riebalų rūgščių ir monogliceridai juda link
villus epitelinių ląstelių, kaip ir karbohidratai bei aminorūgštys. Šitie produktai patenka į villus
pieno liaukas, pieno liauka yra dalis limfinės sistemos. Pieno liaukoje absorbuoti riebalai transportuojami į limfinę cirkuliaciją, iš virškinimo sistemos link pagrindinių venų, praleidžiant kepenų etapą. Reiškinys, kad riebalai nepraeina kepenys yra svarbus analizuojant ketozės ir kepenų sustorėjimo ligas. Gyvūno efektyvumas absorbuoti maisto medžiagas yra svarbus ekonominis rodiklis gyvūnų laikytojams ir augintojams. Kai patenkamas maistinių medžiagų kiekis pro žarną didėja, absorbcijos efektyvumas mažėja, ko pasėkoje daugelis maistinių medžiagų pasišalina su išmatoms. Ko pasėkoje yra vykdomos įvairios dietos ir mitybos programos, norint, kad gyvūnas galėtų kuo daugiau maistinių medžiagų pasisavinti, nes tai yra ekonomiškai aktualu ir svarbu. Taip pat svarbu, kad medžiagos būtų lengvai virškinamos, kas sumažina virškinamumo ir absorbcijos laiką, kas leidžia maistinėms medžiagoms greičiau patekti į organizmą ir duoti naudos organizmui (59).
3 lentelė. Žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesų tyrimai.
Autoriai, metai Tikslas Laboratoriniai
gyvūnai Rezultatai Poveikis/rodiklis Carlos Vinicius D. da Rosa , Silvia C. S. F. Azevedo , Roberto B. Bazotte , Rosane M. Peralta , Nilza C. Buttow , Maria Montserrat D. Pedrosa , Vilma A. F. de Godoi , Maria Raquel M. Natali (2015) Ištirti L-glutamino ir glutamino dipeptido poveikį diabetinems 1 tipo vistaro žiurkėms.
Žiurkės Eksperimentinės dietos nepaveikė
fiziopatologinių pokyčių, kuriuos sukelė diabetas, sukeltas indukuoto streptozotocino.L-glutamino
panaudojimas pagerino lipidų
frakciją ir transaminazių lygius, kai glutamino dipeptido panaudojimas
atsiliepė sumažėjusiams
fruktoaminozės rodikliams bei
sumažėjusiai žarnyno gleivinės hiperplazijai. Monika Bronkowska* , Karolina Łoźna, Danuta Figurska-Ciura, Marzena Styczyńska, Dagmara Orzeł, Jadwiga Biernat, Paulina Troskiewicz, Justyna Bogusz, Ištirti poveikį žiurkėms, i dietas pridejus arseno.
Žiurkės Mažiausias svorio padidėjimas buvo
užfiksuotas naudojant
mažabaltymingą dietą bei pridedant 20 µg/mL arseno. Mažiausios gliukozės koncentracijos žiurkėse buvo gaunamos naudojant didelio
baltymingumo dietas, arsenas
neturėjo poveikio. Didžiausia
gliukozės koncentracija žiurkėse
buvo pasiekta naudojant
19 Paulina Waligóra
(2015)
20 µg/mL arseno. Šeriant didele baltymingumo dieta tai pat buvo pasiekti aukšti cholesterolio rodikliai.
Aukščiausia trigleceridų
koncentracija buvo užfiksuota
naudojant kontrolinę (14% baltymų 4% riebalų) dieta, bei dieta apnuodijus 10/20 µg/mL arseno koncentracijoms.
Qing-Chao Zhu, Ren-Yuan Gao, Wen Wu, Bo-Min Guo,
Jia-Yuan Peng, Huan-Long Qin (2014) Ištirti didelio riebalų dietos poveikį susidarant gaubtinės ir tiesiosios žarnos vežiui naudojant gyvūno modelį.
Žiurkės Naudojant aukšto riebalingumo dietą
buvo nustaytas padidėjęs
susiformavusių adenomų kiekis
storojoje žarnoje, taipogi buvo fiksuojamas padidėjęs kūno svoris, kepenų svoris.
1.4 Baltymų poveikis žiurkems, naudojant lubinų, sojos, sėmenų dietas
kaip pagrindinį maisto šaltinį.
Žiurkių kūno svoris, kurių dietose buvo fermentuotų augalinių produktų, buvo žymiai didesnis lyginant su kontroline grupe (62). Augalinių produktų tipas reikšmingai įtakojo plonųjų žarnų fiziologinius rodiklius. Plonųjų žarnų mažiausios ir didžiausios santykinės masės buvo stebimos gydymo programose. Mažiausias plonųjų žarnų virškinamo trakto pH buvo nustatytas žiurkių dietoje, kurioje buvo baltųjų lubinų sėklų miltų (62). Nepriklausomai nuo fermentavimo proceso, linų semėnų ir geltonųjų lubinų įtraukimas į dietas sukėlė žymų aklosios žarnos audinio masės turinio padidėjimą. Sąveika tarp P.acidilactici padermės ir baltųjų lubinų sėklų miltų turėjo įtakos aklosios žarnos audinio masės sumažėjimui. Didžiausias aklosios žarnos masės susikaupimas buvo pastebėtas taikant F gydymą bei mažiausias masės susikaupimas pastebėtas S ir W gydymuose. Pastebėta žymi sąveika aklosios žarnos pH, nors nebuvo pastėbeta žymaus skirtumo tarp šeriamų grupių dietų, kuriame buvo neapdorotų miltų, t.y. grupėse US, UF, UY, UW. Didžiausi fermentinių produktų dietų pH rodikliai buvo nustatyti TW ir TY grupėse. Augalinių produktų naudojimas lėmė žymų aklosios žarnos pH sumažėjimą geltonųjų lubinų miltų dietose UY, TY. Aklosios žarnos amoniako koncentracija buvo pastebimai sumažėjusi F gydyme lyginant su S ir W gydymo metodais (62). Kai buvo atsižvelgiama į augalinių produktų tipus S ir Y gydymo metoduose buvo
20 pastebėtas didžiausias α-glukozidazės ir α-galaktozidazės aktyvumas aklojoje žarnoje lyginant su F ir W grupėmis, mažiausias aktyvumas buvo pastebėtas linų sėmenų miltų dietose lyginant su kitais gydymo metodais. Eksperimentinis fermentavimo proceso taikymas įtakojo sumažėjusį bakterinį α-galaktozidazės aktyvumą (62). Pastebima sąveika taip pat buvo fiksuojama tada kai buvo įtrauktas
β-galaktozidazės aktyvumas. Sustiprintas bakterinis β-galaktosidazės (TY grupė) aktyvumas buvo
pastebėtas pritaikius fermentinį procesą geltonųjų lubinų miltams, tuo tarpu tokio efekto su kitoms gupėms išgauti nepavyko. P.acidilactici eksperimentinis miltų apdorojimas lemė sumažėjusį β-gliukuronidazės aktyvumą aklosios žarnos turinyje. Atsižvelgiant į augalinio produkto tipą, didžiausi ir mažiausi β-gliukuronidazės aktyvumo rodikliai buvo stebimi sojos ir geltonųjų lubinų miltų žiurkių dietose.
Eksperimentinis geltonųjų lubinų dietinis šėrimas turėjo poveikį didesnei gaubtinės žarnos audinio masei lyginant su linų sėmenų ir baltųjų lubinų dietomis. Nustatyta sąveika, kurios metu gaubtinės žarnos masė buvo iškilusi esant probiotikams, kurią galima pritaikyti tik sojos ir baltųjų lubinų grupėms. F gydymo metode stebima gaubtinės žarnos sankaupa buvo statistiškai didesnė neapdorotų augalų dietose. Mažiausias gaubtinės žarnos pH buvo nustatytas geltonųjų lubinų dietose lyginant su kitoms grupėmis. TY grupėje nustatytas gaubtinės žarnos pH buvo žymiai mažesnis nei UY grupėje. Kitose augaliniuose produktuose toks gaubtinės žarnos pH poveikis nenustatytas (62).
1.4.1 Lubinų poveikis trumpųjų grandinių riebalų rūgščių kiekiui
žiurkių aklojoje žarnoje
Augaliniai komponentai lėme koncentracinius pokyčius propiono, iso-butyriniuose, butyriniuose, iso-valeriniuose ir valeriniuose rūgštyse, taip pat ir bendra SCFA koncentracija žiurkių aklosiose žarnose (62). Didžiausios ir mažiausios propiono rūgšties koncentracijos (p<0,05) buvo pastebėtos Y ir W lubinų naudojimo grupėse. Butyrinių rugščių didžiausios koncentracijos buvo nustatytos šeriant žiurkės abiejų rūšių lubinais ir lyginant su S ir F grupėmis. Didžiausia SCFA koncentracija buvo nustatyta naudojant geltonųjų lubinų dietą ir mažiausia koncentracija naudojant W gydymą. Fermentinis apdorojimas žymiai padidino acto rūgšties koncentraciją UF ir TF dietose, tačiau fermentacijos procesas neturėjo įtakos propiono ir butyrinės rūgšties kiekiui. Žymi sąveika buvo nustatyta kai į fermentavimo apdorojimą buvo įtraukti augaliniai produktai. Fermentavimo
21 apdorojimas įtrauktas į F, S ir Y gydymus parodė ženklų iso-butyrinių, iso-valerinių ir valerinių rūgščių koncentracijos sumažėjimą.
SCFA C2:C3:C4 profilio analizė parodė, kad naudojami augaliniai produktai lėmė žymų acto ir butyrinių rugščių padidėjimą. F produktų naudojimas lėmė didesnę acto rūgščių bendrą proporciją bei W produktų naudojimas sumažino rūgščių bendras proporcijas. Mažiausi acto ir butyrinių rūgščių aklojoje žarnoje rodikliai buvo užfiksuoti naudojant Y ir F produktus. Dietą papildžius lubinais buvo užfiksuotas butyrinių rugščių proporcijos padidėjimas. Šeriant žiurkės Y dieta buvo pastebėtas didesnis butyrinių rūgščių proporcijos padidėjimas nei naudojant W dietą. Atsižvelgiant į augalinio produkto tipą, didžiausi ir mažiausi propiono rūgšties aklojoje žarnos rodikliai buvo nustatyti naudojant F ir W dietas.
Mokslinėse studijose, kuriuose dietos paremtos skirtingais fermentuotais augaliniais produktais, buvo nustatyti iso-butyrinių, iso-valerinių, valerinių rūgščių žymus kiekio pakitimai. Augalinių dietų naudojimas žymiai įtakojo tiek dalinius SCFA tiek bendrus SCFA rodiklius. Didžiausi acto, propiono rūgšties ir bendri SCFA rodikliai buvo nustatyti naudojant F gydymo metodą (p≤0,05 lyginant su S,Y ir W ).
1.5 Nutukusių žiurkių eksperimentinė dieta panaudojus lubinus
Nutukimas gyvūnams buvo sukeltas naudojant skirtingų tipų dietas, kurios turtingos angliavandeniais, riebalais ir kalorijomis. Dažniausiai naudojami žiurkių modeliai sukeliant nutukimą. Šeriant didelio kaloringumo dietomis žiurkės priauginėja svorio. Naudojant žiurkių modelius taip pat buvo nustatyta, kad nutukimas sukelia kardiovaskuliarines komplikacijas. Mokslinėse studijose, žiurkių nutukimas buvo sukeltas naudojant didelio kaloringumo dietą. Nutukimas sukeltas 12 savaičių laikotarpyje. Žiurkių svorio prieaugis buvo didesnis tose grupėse, kurios buvo šeriamos didelio kaloringumo dietose (63). Nutukimas sukeltas šeriant aukštakaloringomis dietomis taip pat sukelė ir dislipidemiją. TC ir TG lygiai buvo padidėję lyginant su kontrolinę grupe (63).
Moksliniais tyrimai nustatyta, kad šėrimas su dideliu riebalų kiekių dietomis yra susijęs su hiperlipidemijos, hiperinsulinemijos, ir gliukozės netoleravimu (64).
Didelio riebalų kiekio dietoje sukeltos dislipidemijos būdingi pakitimai serume, kuriame buvo trigliceridų, bendro cholesterolio, LDL–C ir VLDL-C padidėjimas ir mažas padidėjimas HDL-C, lyginant su kontrolinės grupės gyvūnais. Dislipidemija esant nutukimui gali būti dėl padidėjusio trigliceridų kiekio kepenyse, kurį sukelią padidėjęs riebalų rūgščių patekimas į kepenis (65).
22 Tyrimuose naudotos dietos su baltymais ir netirpiais lubinų pluoštais bei avižos sukėlė svorio sumažėjimą (66). Avižų įtraukimas į mažakaloringas dietas sąlygojo teigiamą efektą glikemijai lyginant su lubinų naudojimų mityboje (67, 68). Kalorijų ribojimas mityboje pagerino gyvūnų gliukozės lygį bei β ląstelių funkciją nutukimo atveju, kuriems buvo diagnozuotas 2 tipo diabetas (69). Tyrimai parodė, kad produktai, kurių sudėtyje yra avižų, padidina hipoglikemijos poveikį, reguliuodami gliukozės kiekį kraujyje (70). Ankstesniojo klinikinio tyrimo duomenys parodė, kad dietos su ankštinėmis sėklomis turi hipocholesteroleminį poveikį (68).
Avižose yra daug tirpių skaidulų, ypač β-gliukano. Šie pluoštai skatina išmatų išsiskyrimą, kuriuo metu pasišalina cholesterolis bei sumažinama jo sintezė kepenyse, to pasekoje sumažėja cholesterolio kiekis kraujyje. Veikimo mechanizmas yra susijęs su β-gliukano klampumu, kuris trukdo tulžies rūgščių rezorbciją , kurio metu pastebimas cholesterolio sumažėjimas plazmoje. Be to, kruopos, kuriuose yra daug klampus pluošto (avižos) sumažino serumo LDL–C (71). Eksperimentinės dietos sukelė hipotriglycerideminį efektą. Šis sumažėjimas yra labiau pastebimas naudojant baltu lubinų komponentus, tai siejama su tirpių skaidulų didesniu kiekiu lubinuose nei avižose. Metaboliniai sutrikimai (dislipidemija ir hiperglikemija) nutukusioms žiurkėms susieti su oksidacinio stresu, kuris kyla iš netinkamų apsauginių antioksidacinių elementų. Šis procesas galėjo prisideti kaip papildomas veiksnis, kuris skatina nutukimą. Oksidacinis stresas yra koreliuojantis veiksnys įvairiems uždegiminiams ir medžiagų apykaitos ligų atvejais, įskaitant nutukimą (72). Be to tai yra labai koreliuojantis veiksnys esant kumuliacinei žalai organizme, del to jog antioksidantai neslopina laisvųjų radikalų junginių (73). Lipidų peroksidacijos, kaip tiobarbitūro rūgšties reaguojančios medžiagos ir hidroperoksidų lygiai, taip pat žymekliai baltymų oksidacijai, pavyzdžiui, karbonilo baltymai yra markeris reaktyvioms deguonies formoms (ROS) oksidaciniams pažeidimams (74,75). Tyrimų rezultatai parodė, kad TBARS koncentracija VLDL, LDL-HDL1 ir HDL2 buvo žymiai mažesnė grupėse, kurių dietos buvo papildytos ankštiniais augalais ir grūdais, palyginus su CR dieta. Šis sumažinimas galėjo įvykti del biologiškai aktyvių komponentų buvimo grūduose, javų ir ankštinių augalų, tokių kaip polifenoliai ir vitaminas E (76,77). CR grupė su lubinais gali pagerinti hipotriglyceridemijos buklę nutukusių žiurkių, jos metu yra atstatoma oksidacinė pusiausvyra, o tai rodo, kad laisvųjų riebalų biologinių rugščių sumažėjimas gali sumažinti lipidų peroksidaciją. Be to, oksidacinė žala gali būti sumažinta padidinus antioksidantinių fermentų veiklą, pavyzdžiui, superoksido dismutazės, katalazė, glutationo S-transferazės ir glutationo peroksidazė, kuri veikia kaip laisvieji radikalai susiję su oksidaciniu stresu. LCAT yra pagrindinis HDL metabolizmo moduliatorius. Tyrimų rezultatai parodė, kad LCAT aktyvumas buvo didesnis CR-Lubinų grupėje. Lubinų naudojimas kaloringose dietose žymiai sumažino HDL3-PL (LCAT substrato) koncentraciją ir padidino HDL2-CE lygį (fermentinės reakcijos produktas)
23 nutukusioms žiurkėms. Kai kuriose ataskaitose buvo paminėta, kad LCAT fermentas gali turėti dvejopą vaidmenį lipoproteinų oksidacijose, kur jis veikia nuo dozės bei reaguoja kaip stiprus prooksidantas VLDL oksidacijos metu ir kaip LDL antioksidantas
oksidacijos metu (78). CR-Lubinų grupėje, palyginus su CR-avižomis, LDL oksidacija buvo didesnė, nepaisant sustiprinto LCAT veiklos. Šie rezultatai rodo, kad lubinų papildas nevaidina svarbaus LDL oksidacijos apsauginio vaidmens, bet atrodo kad jie užkerta kelią antiaterogeninei frakcijai
(DTL) nuo laisvųjų radikalų atakų. Tačiau, palyginti su CR dieta, lubinų
papildai lipoperoksidaciją veikia teigiamai. Paraoksinazė (PON1) yra dar vienas fermentas antioksidantas glaudžiai susijęs su HDL.Tai yra priklausoma nuo kalcio
esterazės, kuri detoksikuoja lipidų peroksidus ir plačiai pasiskirsto daugelyje audinių. Be žmogaus studijų, aukštojo PON1 veikla yra susijusi su retais pagrindinių širdies ir kraujagyslių reiškiniais (79). Be to, PON1 riboja lipoproteinų oksidaciją (LDL) (41). Pagal oksidacinio streso (didelio riebalų dietos), PON1 gali būti inaktyvuojamas S-glutationlacijos, kuriam redokso reguliavimo mechanizmui būdingas mišrus disulfido susidarymas tarp baltymų tiolo ir oksiduojamo glutationo (80). Nutukusių žiurkių CR dietos su lubinų papildais padidino PON1 veiklą serumo, HDL2 ir HDL3 taip apsaugant LDL nuo oksidacijos ir todėl atrodė, kad sumažėjo CVD. PON1 veikla gali būti padidinta, kaip geresnio sintezės HDL pasekmė bei kaip antrinė sustiprinto LCAT veiklos pasekmė.
24
2. TYRIMŲ METODAI IR SĄLYGOS
2.1
Bandymo atlikimo laikas ir vieta
Moksliniai tyrimai tema „Augalinių baltymų poveikio žiurkių virškinamumo ir rezorbcijos procesams vertinimas“ atlikti 2013 – 2016 m. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Veterinarijos akademijoje, Gyvūnų mitybos katedroje (iki 2013 metų lapkričio 10 dienos), Gyvūnų veisimo ir mitybos katedroje, Lenkijos mokslų akademijos Gyvūnų reprodukcijos ir maisto tyrimų institute, Olštyno – Varmijos Mazūrijos universitete. Moksliniai tyrimai atlikti laikantis ES direktyvos 2010/63/ES dėl eksperimentų su gyvūnais, Lietuvos Respublikos gyvūnų globos, laikymo ir naudojimo įstatymu 1997 11 06 Nr. 8-500 (Valstybės žinios, 1997 11 26, Nr. 108) bei poįstatyminių aktų (Žin., 1997, Nr. 108-2728), Europos konvencija dėl eksperimentiniais ir kitais mokslo tikslais naudojamų stuburinių gyvūnų apsaugos (OL 2004 m. specialusis leidimas, 15 skyrius, 4 tomas, p. 325), 1986 m. lapkričio 24 d. Tarybos direktyva 86/609/EEB dėl valstybių narių įstatymų ir kitų teisės aktų, susijusių su eksperimentiniais ir kitais mokslo tikslais naudojamų gyvūnų apsauga, suderinimo (OL 2004 m. specialusis leidimas, 15 skyrius, 1 tomas, p. 292) su paskutiniais pakeitimais, padarytais 2003 m. liepos 22 d. Europos Parlamento ir Tarybos direktyva 2003/65/EB (OL 2004 m. specialusis leidimas, 15 skyrius, 7 tomas, p. 609), 2007 m. birželio 18 d. Komisijos rekomendacija 2007/526/EB dėl eksperimentiniais ir kitais mokslo tikslais naudojamų gyvūnų laikymo ir priežiūros gairių (OL 2007 L 197, p. 1), Europos Komisijos rekomendacijų dėl eksperimentinių gyvūnų eutanazijos 1 ir 2 dalimis, Valstybinės maisto ir veterinarijos tarnybos 2008 m. gruodžio 18 d. įsakymu Nr. B1-639 „Dėl Gyvūnų, skirtų eksperimentiniams ir kitiems mokslo tikslams, laikymo, priežiūros ir naudojimo reikalavimų patvirtinimo“, Lietuvos Respublikos sveikatos apsaugos ministro 1999 m. balandžio 12 d. įsakymu Nr.155 „Dėl Geros laboratorinės praktikos (GLP) taisyklių neklinikinių (eksperimentinių) laboratorijų tyrimams“ (Žin., 1999, Nr. 35-1053).
Moksliniams tyrimams Wistar žiurkės atrinktos iš vieno reprodukcijos ciklo ir analogų principu suskirstytos į tris grupes po 5 gyvūnus kiekvienoje. Wistar žirkių kūno svoris bandymo pradžioje buvo 122,5±3 g., žiurkės buvo laikomos metabolinėse kamerose. Žiurkių laikymo sąlygos buvo 12/12 val. šviesa/naktis, temperatūra 22 ° C, santykinė oro drėgmė 50-60%, oro judėjimo greitis 0,2 m/s.
25 Wistar žiurkių pašarai buvo papildyti ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklomis. Ekologinių lubinų sėklos buvo analizuojamos tikslu nustatyti biologinę vertę, analizuojant virškinamumą ir azoto balansą. Žiurkių pašaro sudėtyje be ekologinių lubinų sėklų buvo naudojamas kukurūzų krakmolas, sojos aliejus, mineralų ir vitaminų papildų. Baltymų kiekis žiurkių pašare sudarė 11,69 % (NRC reikalavimai,1997). Wistar žiurkės tyrimų metu buvo šeriamos ir girdomos ad libitum.
2.2
Lubinų sėklų biologinės vertės nustatymas
Aminorūgščių profilis baltymuose buvo nustatytas naudojant Biochrom 20 Plus analizatorių. Mėginiai buvo hidrolizuojami 6 M HCl 110 ° C temperatūroje 24 val. Cisteinas ir metioninas buvo nustatytas kaip cistino rūgštis ir metionino sulfonas, atitinkamai, mėginiai buvo oksiduojami CH2O3 ir hidrolizuojant 6 M HCl 110 ° C temperatūroje 24 val. Tryptofanas buvo nustatytas atliekant hidrolizę 1,07 mol/dm3 bario hidroksidu, 110C 16 val (81).
Angliavandenių koncentracijos buvo nustatytos chromatografijos metodu (HPLC–RID). Alkaloidų koncentracija buvo matuojama kapiliarinės dujų chromatografijos metodu (Varian CP) ir dujų chromatografijos masių spektrometrijos metodu (Varian 450-GC, 220-MS) su liepsnos jonizacijos detektoriumi (FID).
Šlapimo ir išmatų azoto išsiskyrimas buvo apskaičiuotas pagal Kjeldalio metodą, naudojant Kjeltec 8400 analizatorių ir Kjeltec 8420 Sampler sistemas (FOSS). Mėginiai buvo mineralizuoti panaudojant sieros rūgštį, vario sulfato ir kalio sulfato terpes (FOSS), distiliuota boro rūgštimi bromkrezolio žaliojo ir metilo raudonojo terpėje (Avantor Performance, Gliwice), kalometriškai titracijai naudota druskos rugštis (82, 83).
2.3 Azoto balanso nustatymas
Tyrimų pabaigoje buvo nustatytas virškinamumas ir azoto balansas. Išmatos užšaldytos, šlapimo mėginiai konservuoti sieros rūgštimi. Wistar žiurkės tyrimo pabaigoje po 12 val. alkinimo buvo atlikta eutanazija naudojant Ksilazino hidrochlorido tirpalą. Skrodimo metu buvo paimtas kraujas tyrimams iš kepenų venos. Kraujo mėginiai buvo centrifuguojami 10 min. 4500 rpm apsisukimo greičiu. Lubinų sėklų cheminės sudėties nustatyta pagal (AOAC, 2003), NDF, ADF, ADL metodus, Van Soest. Azoto balansas ir lubinų biologinė vertė buvo apskaičiuotos pagal formulės:
26
[N įsiurbimas – išmatų N/N įsiurbimas] x 100; (1)
[N įsiurbimas – išmatų N – šlapimoN/N įsiurbimas] x 100 (2)
[N įsiurbimo - (išmatų N - metabolinis N), - (šlapimo N - endogeninė N)] X 100 / [N įsiurbimo -
(išmatų N - metabolinis N) (Biologinė vertė) (3)
2.4 Žiurkių biocheminių kraujo rodiklių nustatymas
Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai buvo nustatomi automatiniu analizatoriumi „Hitachi - 705“. Tyrimo pabaigoje kraujas buvo paimtas iš Wistar žiurkių venos į seruminius mėgintuvėlius. Kraujo mėginiai buvo centrifuguojami 1500 apsk./min. greičiu. Kraujo serumas mėgintuvėliuose buvo užšaldytas ir laikomas 20oC temperatūroje.
2.5 Žiurkių sveikatingumo tyrimas
Wistar žirkės tyrimo metu buvo stebimos ir registruojamos visose grupėse, kiekvieną dieną ryte ir vakare. Wistar žiurkių sveikatingumas buvo vertinamas pagal FELASA rekomendacijas. Mokslinių tyrimų metu buvo vertinami Wistar žiurkių buvo elgsenos rodikliai, plaukų bei odos pakitimai, šlapimo ir išmatų būklė, diarėja.
2.6 Statistinė duomenų analizė
Tyrimų duomenys įvertinti statistiniu paketu „R 2.2.0.“ ir „Microsoft Excel“ programa. Apskaičiuoti požymių aritmetiniai vidurkiai (x), vidutinė aritmetinė paklaida (±m). Duomenų
statistinė analizė atlikta naudojant stjudento t – testą. Skirtumo tarp grupių patikimumo kriterijui (p) nustatyti taikytas Stjudento daugybinio palyginimo metodas. Statistinių duomenų patikimumas vertintas pagal t kriterijų. Duomenys laikomi patikimais pagal Stjudentą, kai p<0,05.
27
3. TYRIMŲ REZULTATAI
3.1.
Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų
biologinės vertės ir jų panaudojimo žiurkių mityboje analizė
Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų biologinė vertė pateikiama 1 lentelėje. Lubinų Lupinus luteus buvo nustatytas baltymų kiekis 387 g / kg SM. Lubinų Lupinus angustifolius veislės baltymų kiekis buvo mažesnis, atitinkamai 297 g/kg SM). Lubinų Lupinus angustifolius sėklose N - ekstraktų koncentracija buvo 59 g/kg SM didesnės lyginant su Lupinus luteus lubinų sėklomis. Atlikti tyrimai parodė, kad lubinų ekologiškai užaugintos lubinų Lupinus luteus sėklos turėjo daugiau žalios ląstelienos ir rūgščiais detergentais lignino išplautos ląstelienos (ADL). Lupinus luteus lubinų ir Lubinų Lupinus angustifolius lubinų sėklose nustatyti skirtingi NDF ir ADL kiekiai.
4 lentelė. Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų biologinės vertė (g/kg SM).
Rodiklis Lupinus luteus Lupinus angustifolius
Bendras baltymų kiekis 387 297
Žali riebalai 33 36 N-ekstraktas 277 336 Žalia ląsteliena 163 149 NDF 231 230 ADF 207 184 ADL 13 12
Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklų aminorūgščių sudėtis pateikiama 5 lentelėje. Lubinų sėklose nustatytas aukštas lizino kiekis, atitinkamai Lupinus
28 Ekologinėse lubinų sėklose nustatytas didelis kiekis arginino, kuris turi svarbų vaidmenį baltymų biosintezeje ir detoksikacijos procesuose, kurie yra susiję su amoniako išsiskyrimu ir karbamido gamyba, vyksta greitesnis sintetinimas azoto oksido. Lubinų baltymų amino rūgščių sudėtyje svarbus metioninas, lemiantys biologinę baltymų kokybę.
Wistar žiurkių pašarai buvo papildyti ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus bei
Lupinus angustifolius sėklomis tikslu nustatyti biologinę vertę, analizuojant virškinamumą ir azoto
balansą.
5 lentelė. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų aminorūgščių sudėtis (g/16 g N).
Rodiklis Lupinus luteus Lupinus angustifolius
His 2,7 2,6 Lys 5,04 4,57 Met 0,84 0,83 Cys 2,03 1,22 Thr 3,26 3,50 Trp 0,80 0,83 Ile 3,79 3,90 Leu 7,62 6,76 Phe 3,94 3,81 Tyr 3,88 3,99 Val 3,71 3,79 Arg 11,02 10,40
Žiurkių pašaro sudėtyje be ekologinių lubinų sėklų buvo naudojamas kukurūzų krakmolas, sojos aliejus, vitaminų-mineralinių medžiagų priedas. Baltymų kiekis žiurkių pašare sudarė 11,27% (NRC reikalavimai,1997). Wistar žiurkės tyrimų metu buvo šeriamos ir girdomos ad libitum. Azoto balansui įtakos turėjo pašaro sudėtis (6 lentelė).
29 6 lentelė. Wistar žiurkių pašaro sudėtis (%), pagal NRC reikalavimus (1997).
Žiurkių pašaro sudėtyje be ekologinių lubinų sėklų buvo naudojamas kukurūzų krakmolas, sojos aliejus, mineralinių medžiagų, vitaminų priedai. Baltymų kiekis visų grupių žiurkių pašare sudarė vidutiniškai 11,69 %. Wistar žiurkėms per visą tyrimo laikotarpį nebuvo nustatyta diarėjos atvejų bei virškinamojo trakto ligų.
3.2. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų poveikis
žiurkių virškinamumui ir azoto balansas
Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus angustifolius sėklose buvo mažiausias azoto kiekis t.y. 0,234 g/100 g. Azoto kiekis išmatose ir šlapime parodo amino rūgščių skaidymo lygį, kurios nebuvo panaudotos baltymų sintezėje. Azoto išsiskyrimas su išmatomis buvo didesnis žiurkių grupėse, kuriuose buvo šeriamos ekologiškai užaugintų lubinų sėklomis.
Tyrimų rezultatais nustatyta, kad ekologinių lubinų sėklų biologinė vertė [N įsiurbimo - (išmatų N - metabolinis N), - (šlapimo N - endogeninė N)] X 100 / [N įsiurbimo - (išmatų N - metabolinis N)
Lupinus luteus buvo 78 % ir Lupinus angustifolius - 75 %.
Rodiklis I grupė II grupė III grupė
Kazeinas 10,30 - - Lubinų sėklos - 25,2 25,2 Kukuruzų krakmolas 71,00 61,00 61,00 Sojų aliejus 8,00 8,00 8,00 Mineralų premiksas 3,50 3,50 3,50 Vitaminų premiksas 2,00 2,00 2,00 DL-metioninas 0,20 0,30 0,30 Celiuliozė 5,00 - - Pašaro sudėtis (g / kg SM) Žali baltymai 112,76 112,59 112,72
30 7 lentelė. Žiurkių azoto balansas ir virškinamumas.
Žiurkių azoto balansas
Standartinis nuokrypis SEM (a) P reikšmė (b) Tarpgrupiniai skirtumai
Rodiklis I II III P reikšmė ©
I vs II+III I vs II I vs III II vs III
N išsiskyrimas, g/100g GM 0,241±0,087 0,258±0,086 0,234±0,074 0,01234234 0,0026933 0,08419 85 0,3426985 0,0841985 0,7146950 0,9740840 išmatose 0,027±0,089 0,039±0,013 0,044±0,013 0,00873689 0,0019065 0,02584 11 0,0484946 0,0848007 0,0258411 0,2835642 N išskyrimas, g/100g GM 0,064±0,021 0,079±0,026 0,060±0,019 0,01001665 0,0021858 0,06713 08 0,2914733 0,0671308 0,6551768 0,9710756 šlapime 88,67±29,55 83,59±28 80,22±24,75 4,25373953 0,9282421 0,97651 04 0,9441238 0,8838086 0,9765104 0,7858908 N virškinamumas, % 0,151±0,49 0,140±0,045 0,132±0,44 0,00953939 0,0020817 0,97680 03 0,9420743 0,8755681 0,9768003 0,7991609 Pastaba:
(a) Standartinė vidurkio paklaida (b) F (Fišerio) kriterijaus patikimumas
31 Azoto nuostoliai šlapime nustatyti didesni žiurkių grupių, kurios buvo šeriamais Lupinus luteus. Lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius rūšys turėjo poveikį su šlapimu išskiriamo azoto kiekiui. Nustatyta, kad Lupinus angustifolius sėklų naudojimas žiurkių mityboje, sumažino azoto netekimą su šlapimu. Žiurkės, kurios buvo šeriamos lubinų dietomis, azoto nuostoliai su šlapimu ir išmatomis bei azote buvo amino rūgščių likučiai, kurie nebuvo panaudoti baltymų sintezėje, ko pasėkoje sumažėjusi baltymų sintezė ir padidėję kataboliniai procesai gali buti siejami su neadekvačią lubinų baltymų kokybę, kurie netenkina gyvūnų baltymų poreikio normas.
Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius baltymų biologinė vertė buvo mažesnė lyginant su kontroline grupe. Mažesnė baltymų maistinė vertė turėjo poveikį pakitusiai cheminei baltymų imunoglobulinų struktūrai, kas galėjo neigiamai įtakoti azoto metabolizmo procesus.
8 lentelė. Ekologinių lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklų baltymų
koreliacija su azoto balansu.
Augaliniai baltymų koreliacija
Azoto išsiskyrimas, išmatose
Lupinus luteus
0,999999949
Azoto išsiskyrimas išmatose
Lupinus angustifolius
0,999999962
Tiriamųjų grupių šėrimas, naudojant lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklas darė poveikį biocheminiams žiurkių kraujo rodikliams (9 lentelė). Sumažėjęs gliukozės kiekis žiurkių kraujo serume buvo nustatytas tiriamųjų grupių gyvūnams.
3.3. Ekologinių lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklų baltymų
poveikio žiurkių biocheminiams rodikliams ir rezorbcijos procesams vertinimas
32 9 lentelė. Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai.
Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai
Standartinis nuokrypis SEM (a) P reikšmė (b) Tarpgrupiniai skirtumai
Rodiklis I II III P reikšmė
I vs II+III I vs II I vs III II vs III
Gliukozė, mg/dl 216,60±72,2 181,8±61,22 201,02±66,54 17,4316991 3,8039086 0,9770528 0,9257807 0,9770528 0,8142786 0,1351028 Trigliceridai, mg/dl 135,34±45,78 86,18±28,04 82,41±24,10 29,5310667 6,4442071 0,9634615 0,9580524 0,9520124 0,9634615 0,5507918 Cholesterolis, mg/dl 153,67±51,22 159,04±53,50 185,36±60,42 16,9599302 3,7009602 0,0308447 0,1372902 0,3757627 0,0308447 0,0603439 Bendras baltymų kiekis, g/l 7,14±2,48 5,93±1,82 6,01±1,97 0,67668309 0,1476644 0,9631228 0,9580974 0,9631228 0,9525314 0,4529452 AST, U/l 136,23±45,20 128,82±42,12 130,29±27,15 3,92327669 0,8561292 0,9705358 0,9555645 0,9705358 0,9349922 0,3539467 ALT, U/l 25,06±6,35 20,06±7,01 19,44±4,88 3,08136333 0,6724086 0,9659140 0,9575795 0,9476688 0,9659140 0,5797327 Pastaba:
(a) standartinė vidurkio paklaida (b) F (Fišerio) kriterijaus patikimumas
33 Angliavandenių kiekis dietose gali įtakoti virškinamumo greitį, riboti hidrolizinių fermentų kiekį žarnyne, ko pasekoje suletėja virškinimo procesai ir polisacharidų rezorbcija. Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklų naudojimas žiurkių mityboje sumažino trigliceridų koncentraciją atitinkamai 49,16 ir 52,93 mg/dl. Galutiniai angliavandenių skilimo produktai yra gliukozė, kuri dalyvauja lipidų, aminorūgščių sintezėje. Gliukozės kiekis kraujyje padeda diagnozuoti gyvūnų sveikatingumo pakitimus. Ekologiškai užaugintų lubinų
Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklų naudojimas sumažino gliukozės kiekį atitinkamai
34,8 mg/dl ir 15,58 mg/dl lyginant su kontrolinės grupės žiurkių mitybos dieta.
Žiurkių kraujo serumo bendras baltymų kiekis buvo mažesnis II ir III grupės, kai buvo naudojamos lubinų sėklos žiurkių mityboje. Naudojant lubinų Lupinus luteus bei Lupinus
angustifolius sėklas nustatytas mažesnis ALT rodiklis, kuris patvirtina lubinų sėklų teigiamą poveikį
kepenų metabolizmo procesams. AST, ALT kiekio žiurkių kraujo serume skirtumai buvo statistiškai nereikšmingi. Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus bei Lupinus angustifolius sėklų naudojimas Wistar žiurkių mityboje didino cholesterolio kiekį gyvūnų kraujo serume. Gyvūnų organizme egzogeninis cholesterolis rezorbuojamas virškinamajame trakte skaidant pašaro maistines medžiagas, o endogeninio cholesterolio sintezė vyksta kepenyse iš angliavandenių, baltymų ir riebalų apykaitos metabolitų.
10 Lentelė. Žiurkių cholesterolio koreliacija priklausomai nuo ekologinių lubinų sėklų rūšies.
Gauti tyrimų duomenys patvirtina, kad ekologiškai užaugintų ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus
luteus bei Lupinus angustifolius sėklų biologinė vertė gyvūnų mityboje turi teigiamą poveikį
rezorbcijos procesams ir rekomenduojama naudoti ekologinėje gyvūnų mityboje ir nutukimo atvejais. Cholesterolio koreliacija Cholesterolis, mg/dl Lupinus angustifolius 0,965508637 Cholesterolis, mg/dl Lupinus luteus 0,944341635
34
4. REZULTATŲ APTARIMAS
Lietuvoje 2014 metais auginamų lubinų plotai sudarė 2800 ha. Daugiausia buvo auginami mėlynžiedžiai lubinai. Lubinų sėklų biologinė vertė gyvūnų mityboje turi poveikį gyvūnų virškinamumo fiziologiniams procesams, taip pat profilaktiškai naudojamos nutukimo atvejais (13). Lubinų sėklose yra daug arginino, kuris vaidina svarbų vaidmenį baltymų biosintezeje (84,85), ir detoksikuojančiuose procesuose, kurie yra susiję su amoniako išskyrimu ir karbamido gamyba (86), kurių prieinamumas lemia, kokių greičiu sintetinamas azoto oksidas (13, 86). Lubinų baltymų amino rūgščių sudėtis parodė, kad metioninas buvo pirmoji apribojanti aminorūgštis lemianti baltymų kokybę lubinų veislėse, kuriuos nustatė Dixon ir Hosking (87). Baltymų santykio geometrinis vidurkis nustatytas nepakeičiamų aminorūgščių testu, atitiko kiaušinyje esančių baltymų sumą (EAA indeksu, pagal Oser). Aukštos kokybės baltymų šaltiniai nustatyti penkiuose lubinų veislėse (79,41). Sąlyginai didelis EAAI (78) buvo nustatytas geltonžiedžio lubino cv. Mister baltyme.
Younes et al. (88) nustatė,kad oligosacharidų fermentacija palyginus su celiulioze, skatina bakterijų augimą, ko pasekoje didėja azoto išsiskyrimas iš išmatų. Wróblewska ir kt. (89) ir Juśkiewicz ir kt. (90) tyrė oligosacharidus, ekstraktuotus iš lubinų sėklų, ir jų poveikį pakitusio azoto išsiskyrimui su išmatų kiekiais. Eggum ir kt. (14), teigia kad azotas esantis išmatose sudarytas iš nesuvirškintų bakterijų, baltymų, išskiriamų fermentų ir akytųjų gleivinės ląstelių.
Dietiniai oligosacharidai daro poveikį azoto nuostoliams išmatose bei šlapime. Sudzinová et al. (93) nustatė didesnį azoto išsiskyrimą iš išmatų bei mažesnį išsiskyrimą iš šlapimo žiurkių dietose, kuriose buvo naudojamos geltonžiedžių lubinų sėklos. Azoto išsaugojimas buvo mažesnis vidutiniškai 10 % žiurkių grupėse, kurios buvo šeriamos lubinų dietomis lyginant su šeriamiui naudota kontroline dieta, skirtumas buvo statistiškai reikšmingas.
Wróblewska ir kt (89) nustatė, kad azoto netekimas išmatose buvo didesnis žiurkių grupėse, kurios buvo šeriamos oligosacharidų dietomis, azoto išsaugojimui poveikio nenustatyta. Lubinų sėklos darė poveikį mažesniam azoto virškinamumui, kuris buvo didesnis mėlynžiedžių lubinu dietose. Lubinų dietų virškinamumas buvo mažesnis lyginant su kontrolinės grupės žiurkėmis (13).
Younes ir kt. (88) ir Juśkiewicz ir kt. (90), pateikia pokyčių sąsajas su žarnos mikrofloros sudėties pakitimais. Mėlynžiedžių ir geltonžiedžių lubinų dietų baltymų biologinė vertė buvo sumažėjusi lyginant su kontrolinės grupės žiurkėmis. Rubio ir kt. (91), nustatė mažesnę baltymų maistinę vertę, ko pasekoje gali paveikti neigiamai azoto metabolizmo procesus.
Mūsų tyrimų rezultatais nustatytas mažiausias azoto kiekis buvo 0,234 g/100 g, kai žiurkės buvo šeriamos Lupinus angustifolius lubinų sėklomis. Žalios ląstelienos kiekis darė poveikį azoto
35 išsiskyrimui. Azoto išsiskyrimas su išmatomis didesnis buvo nustatytas žiurkių grupėse, kuriuose buvo naudojamos lubinų Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius sėklos.
36
5.
IŠVADOS
1. Ekologiškai užaugintų lubinų Lupinus luteus sėklas naudojant Wistar žiurkių mityboje, nustatytas N rodiklis išmatose buvo 0,044, o mažiausias rodiklis gautas kontrolinės grupės žiurkių atitinkamai 0,027. Didžiausias N šlapimo rodiklis buvo kontrolinės grupės žiurkių 88,67, mažiausias Lupinus
angustifolius grupėje 80,22. Didžiausias procentinis N virškinamumo rodiklis nustatytas kontrolinės
grupės žiurkėms 0,151 bei mažiausias 0,132 naudojant lubinų Lupinus angustifolius sėklas gyvūnų mityboje. Visų grupių duomenys buvo statistiškai nereikšmingi (p>0,05).
2. Lupinus luteus ir Lupinus angustifolius koreliacija su azoto balansu buvo stipri teigima nes yra reikšmių skaleje nuo 0,7 iki 1, atitinkamai r = 0,999999949 ir r=0,999999962
3. Žiurkių biocheminiai kraujo rodikliai, kai buvo naudojamos lubinų Lupinus luteus sėklos gliukozės koncentracija gyvūnų kraujyje buvo mažiausia 181,8, o kontrolinės grupės bendraamžių gliukozės rodikliai buvo didesni 216,60. Trigliceridų koncentracija tarp visų grupių buvo skirtinga, aukščiausia nustatyta kontrolinėje grupėje 135,34, o mažiausia – Lupinus angustifolius grupėje 82,41. Naudojant
Lupinus angustifolius sėklos žiurkių mityboje, buvo nustayta aukščiausia cholesterolio koncentracija
gyvūnams 185,36, kai tuo tarpu kontrolinė dieta koncentracija buvo mažiausia 153,67. Bendras baltymų kiekio rodiklis aukščiausias buvo kontrolinėje grupėje 7,14, mažiausias 5,93naudojant
Lupinus luteus sėklas žiurkių mityboje. AST buvo aukščiausias kontrolinėje grupėje 136,23, o
mažiausias Lupinus angustifolius grupėje 128,82. ALT rodikliai kontrolinės grupės žiurkių buvo aukščiausi 25,06, o mažiausi 19,44 naudojant lubinų Lupinus angustifolius sėklas. Visų grupių duomenys buvo statistiškai nereikšmingi (p>0,05).
4. Lupinus angustifolius ir Lupinus luteus koreliacija su cholesteroliu kiekių žiurkių kraujyje buvo nustatyta stipri teigima (r=0,965508637 ir r=0,944341635). Lupinus angustifolius turi stipresnį koreliacinį ryšį. Lubinų rušis ir biologinė vertė darė poveikį cholesterolio kiekiui žiurkių organizme.
