J. Anim. Physiol. a. Anim. Nutr. 77 (1997), 149-152 0 1997 Blackwell Wissenschafts-Verlag, Berlin

Eingang des Ms.: 3. 02. 1997

ISSN 0931-2439

Institut fur Ernahrungsphysiologie der Technischen Universitat Miinchen in Freising, Deutschland

Zum Einflui3 verschiedener Fette auf die Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma beim Schwein

Von K. EDER und M. KIRCHGESSNER

Einleitung

Der Stoffwechsel der Schilddriisenhormone wird durch eine Reihe nutritiver Faktoren beeinflufit. Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, dai3 auch die Art der aufgenomme- nen Fettsauren die Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma beeinfluBen konnte (SMITH et al. 1993; TAKEUCHI et al. 1995b; EDER und KIKCHGESSNER 1996). Die bislang hierzu gewonnenen Ergebnisse sind allerdings sehr widerspriichlich. Die Konzentration des Thyroxins (T4) wurde bei Ratten durch Fette mit uberwiegend gesattigten Fettsauren im Vergleich zu Fetten rnit uberwiegend ungesattigten Fettsauren gesenkt (EDER und KIRCH- GESSNER 1996) oder blieb unverandert (TAKEUCHI et al. 1995b), die Konzentration des Trijodthyronins (T,) stieg an (EDER und KIRCHGESSNER 1996) bzw. fie1 ab (TAKEUCHI et al. 1995b). Eine Untersuchung von SMITH et al. (1993) deutete ebenfalls auf einen EinfluR des Fettes hin; ein spezifischer Effekt bestimmter Fettsauren konnte dabei jedoch nicht aufge- zeigt werden. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es daher, den EinfluR verschiedener Fette mit sehr unterschiedlicher Fettsaurezusammensetzung, namlich Rindertalg, Olivenol und Sojaol auf die Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma zu bestimmen. Als Versuchstier wurde das Schwein gewahlt, weil es beziiglich seines Stoffwechsels dem Menschen in vielfacher Hinsicht sehr ahnlich ist (BAKTH et al. 1990). Dies trifft speziell auch fur die Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma zu ( S C H ~ N E et al. 1986).

Material und Methodik

Als Versuchstiere dienten neun ausgewachsene nicht-gravide Sauen mit einer durchschnittli- chen Lebendmasse von 208 (f 9, SD) kg. Eingesetzt wurden drei verschiedene Versuchsra- tionen, basierend auf einer Grundration, der entweder Sojaol, Olivenol oder Rindertalg in identischen Mengen zugesetzt wurden. Die Grundration setzte sich aus folgenden Kompo- nenten zusamtnen (in g/kg): Gerste (650), Sojaextraktionsschrot (190), Haferschalkleie (125), Mineralstoff- und Vitaminmischung (25) und Sojaol (10). Diese Ration rnit 164 g Rohprotein, 32 g Rohfett und 11,58 MJ umsetzbarer Energie pro kg wurde wahrend des gesamten Versuches auf der Basis des energetischen Erhaltungsbedarfes der Tiere (0,43 MJ umsetzbare Ene~-gie/kg'.~~) verabreicht. In den Versuchsperioden wurden die Testfette (Rindertalg, Sojaol, Olivenol) in einer Hohe von 250 g pro Tag hinzugefiigt. Der Anteil der Fette an der Gesamtenergie betrug wahrend der Versuchsperioden etwa 30%. Die Fettsaurezusammensetzung der verwendeten Fette ist in Tabelle 1 dargestellt.

Der Versuch wurde entsprechend eines Cross-over Designs mit drei Versuchsperioden durchgefiihrt. Nach einer zweiwochigen Vorperiode, in der nur die Grundration vorgelegt wurde, erhielt jedes Tier jedes der Fette einmal iiber einen Zeitraum von zwei Wochen. In den dreiwochigen Zwischenperioden wurde allein die Grundration verabreicht.

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14:O 16:O 16:1 ( n - 7 + n - 9) 18:O 18:1 ( n - 7 + n - 9) 18:2 (n - 6) 18:3 (n - 3) 20:o 20:2 (n - 6) 22:o

1 Z Gesattigte Fettsauren E Monoenfettsauren Z Polyenfettsauren

K. Eder und M. Kircbgessner

Tubelle 1. Fettsaurezusammensetzung der eingesetzten Fette (g/100 g Fettsauren)

Sojaol Oliveno1 Rindertalg

I ‘> weniger als 0,1 g/100 g Fettsauren

16,O 56,6 71,5 39,4 12,5 4,o

Nach Beendigung der Versuchsperioden wurden den Tieren im Nuchternzustand Blutproben aus der Ohrvene entnommen. Plasma wurde durch Zentrifugieren des frischen heparinisierten Blutes gewonnen (1 .I00 g, 10 min). Die Konzentrationen der Schilddriisenhormone (gesamtes und freies Thyroxin, Trijodthyronin) im Plasma wurden mit Hilfe enzymimmunologischer Testkits der Fa. Boehringer (Mannheim, Deutschland) bestimmt.

Die Versuchsergebnisse wurden mit Hilfe der Varianzanalyse ausgewertet. Als Klassi- fikationsfaktoren wurden Tier und Behandlung sowie deren Interaktion berucksichtigt. Mittelwertsvergleiche zwischen den Gruppen erfolgten mit dem Fisher-Test. Die Ergebnisse sind als Mittelwerte und Standardabweichungen der Einzelwerte dargestellt. Die Anzahl der Beobachtungen war fur jede Behandlung neun. Statistisch signifikant unterschiedliche Mittelwerte (p < 0.05) sind durch hochgestellte Buchstaben gekennzeichnet.

Ergebnisse

Die Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma sind in Tabelle 2 zusammenge- fafit. Die Konzentrationen des gesamten und freien T, wurden durch die Art des Fettes nicht beeinflufit. Im Unterschied d a m wurde die Konzentration des T, durch die Art des Fettes beeinflufit, wobei Rindertalg zu signifikant niedrigeren Konzentrationen fuhrte als Olivenol und Sojaol. Zwischen Olivenol und Sojaol zeigten sich hingegen keine Unter- schiede in der Konzentration des T,.

Tubelle 2. Konzentrationen der Schilddriisenhormone im Plasma

Sojaol Olivenol Rindertalg

Gesamt-Thyroxin (nmol/l) 66,3 f 17,l 64,5 k 15,3 63,6 f 10,7 Freies Thyroxin (pmol/l) 30,2 k 3,2 31,4 4,O 30,l f 3,2 Trijodthyronin (nmol/l) 1,03 f 0,18’ 1,04 + 0,06” 0,86 f 0,07b

Zum EinfZuj3 verschiedener Fette auf die Konzentrationen der Schilddriisenhormone 15 1

Diskussion

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dafi die Art des Fettes den Stoffwechsel der Schilddriisenhorrnone beeinflufit. Die Befunde der vorliegenden Untersuchung rnit Schweinen decken sich dabei mit Befunden an Ratten von TAKEUCHI et al. (1995b). In deren Untersuchung verminderte Schweinetalg mit einern hohen Anteil an gesattigten Fettsauren ebenfalls die Konzentration an T, im Plasma im Vergleich zu Fetten rnit hohen Anteilen an ungesattigten Fettsauren. Die Konzentration an T, wurde in dieser Untersuchung ebenfalls durch die Art des Fettes nicht beeinflufit.

Das irn Plasma befindliche T, wird ausschliefilich in der Schilddriise gebildet, wahrend T, zum Grofiteil durch Dejodierung von T, in peripheren Zellen gebildet wird (BRAVERMAN und VAGENAKIS 1979). Folglich ist anzunehmen, dafi die Art des Fettes nicht die Bildung der Hormone in der Schilddriise beeinflufit, sondern in die periphere Dejodierung von T, in T, eingreifen durfte. Die Dejodierung von T, in T, spielt physiologisch eine grofie Rolle, weil T, eine wesentlich hohere biologische Aktivitat aufweist als T, (BRAVERMAN und VAGENAKIS 1979). Die Dejodierung von T, in T, wird durch verschiedene Ernahrungsfakto- ren, vor allem der Versorgung an Energie und Protein und auch an verschiedenen Spurenele- rnenten beeinflufit (CHOPRA et al. 1975; KRALIK et-al. 1995). Die vorliegende Untersuchung deutet darauf hin, dafi die Art der aufgenommenen Fettsauren ein weiterer Faktor ist, der die periphere Dejodierung von T, beeinflufit.

Ein rnoglicher prirnarer Einflufi von Fettsauren auf die Dejodierung konnte uber eine Beeinflufiung der Fettsaurezusarnrnensetzung der Mikrosomenrnembran gegeben sein. Eine Reihe von Untersuchungen zeigte namlich, daf3 die Aktivitaten verschiedener in der Mikro- somenrnernbran lokalisierter Enzyme wie etwa der Fettsauredesaturasen, der NADPH- Cytochrom-c-Reduktase oder der Anilinhydroxylase durch die Fettsaurezusamrnensetzung der Membranphospholipide beeinflufit werden (GARG et al. 1988; DINH et al. 1994). Moglicherweise gilt dies auch fur die Dejodasen, die ebenfalls in der Mikrosomenmernbran lokalisiert sind.

Eine sekundare Beeinflufiung der Dejodierung durch eine veranderte Energiezufuhr ist hingegen unwahrscheinlich, da die Energiezufuhr dem individuellen Bedarf der Tiere entsprechend der metabolischen Lebendmasse angepafit war. Zudem ist davon auszugehen, dafi die Fette auch in der zugelegten Hohe vom Schwein nahezu vollstandig verdaut werden (KIRCHGESSNER und MULLER 1995; MOLLER und KIRCHGESSNER 1995).

Schilddriisenhorrnone haben eine Reihe wichtiger Funktionen im Stoffwechsel; insbeson- dere beeinflussen sie die Thermogenese und die Aktivitaten verschiedener Enzyme des Energiestoffwechsels (HIMMS-HAGEN 1983). In einer Untersuchung an Ratten wurde ein Einflufi verschiedener Diatfette auf Thermogenese, Korperfettansatz und Aktivitaten ver- schiedener Enzyme des Energiestoffwechsels gezeigt, den die Autoren im Zusammenhang rnit veranderten Konzentrationen an Schilddriisenhormonen diskutieren (SHIMOMURA et al. 1990; TAKEUCHI et a]. 1995a). Beim Schwein konnte hingegen auch in hohen Zulagen kein Einflufi unterschiedlicher Fette auf die Thermogenese beobachtet werden und zwar weder bei Futterung auf energetischem Erhaltungsniveau noch bei energetischer Uberversorgung (KIRCHGESSNER und MOLLER 1995; MOLLER und KIRCHGESSNER 1995). Insbesondere konnte auch mit Fettsaurepraparaten keine unterschiedliche Wirkung von Palmitinsaure, Olsaure und Linolsaure auf die Thermogenese beim Schwein beobachtet werden (KIRCHGESSNER und MOLLER 1993). Folglich kann davon ausgegangen werden, dafi die beobachteten Ander- ungen der Konzentration des T3 keine nennenswerten Auswirkungen auf die Thermogenese haben.

Zusammenfassung Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den EinfluR verschiedener Fette auf die Konzentrationen der Schilddriisenhormone zu untersuchen. Dam erhielten neun nicht-gravide Sauen in einem Versuch mit

152 K. Eder und M. Kirchgesrner

drei Vcrsuchsperioden eine Grundration auf energetischem Erhaltungsniveau und eine Zulage an (I) Rindertalg, (11) Olivcnol oder (111) Sojaol in einer taglichen Menge von 250 g uber einen Zeitraum von zwei Wochen. Der Vcrsuch war entsprechend eines Cross-over Designs so ausgelcgt, dafi jedcs Tier jedes Fett einmal crhielt. In den dreiwochigen Zwischenperioden wurde nur die Grundration gefuttert. Blutproben wurden im Nuchternzustand nach Beendigung der Versuchsperioden gewonncn und die Konzentrationen an Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T,) im Plasma bestimmt. Die Konzentrationen dcs gesamten und freien T, im Plasma wurden durch die Art des Fettes nicht beeinflufit. Die Konzentra- tionen an T, waren hingegen nach Zulage von Rindertalg signifikant niedriger als nach Zulage von Olivenol odcr Sojaol; zwischen Olivcnol und Sojaol ergaben sich hingegen keine Unterschiede. Diese Befundc deuten insgesamt darauf hin, dafl die Art der aufgenommen Fettsauren den Stoffwechsel der Schilddrusenhormone beeinflufit.

Summary The effect of dietary fats on plasma concentrations of thyroid hormones in the pig

The intention of the prcsent study was to investigate the effect of dietary fats on plasma concentrations of thyroid hormones. Therefore, nine non-gravid femalc pigs were fed a ration based on the energy requirement for maintenance and the test fat (beef tallow, olive oil or soybean oil) in amounts of 250 g per day during a period of two weeks. According to a cross-over design, each animal received each fat once. Between the two experimental periods all the animals were fed the basal rations without addition of fat for three weeks. Blood samples were drawn at the end of each experimental period after the pigs were fasted for 12 h and the concentrations of thyroxine and tri-iodothyronine in plasma were determined. The concentrations of total and free thyroxine in plasma were not influenced by the type of fat. In contrast, there was an effect, dependent upon the type of fat, on the concentration of tri- iodothyronine in plasma. The tri-iodorhyronine concentrations were lower aftcr feeding beef tallow than aftcr feeding soybean oil or olive oil; soybean oil and olive oil caused similar concentrations of tri-iodothyronine. I n conclusion, the results of the study indicatc that the type of far influences the metabolism of thyroid hormones.

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Anschrift der Autoren: Prof. Dr D r h.c. mult. M. KIKCIiGI!SSNI:R und D r Dr habil. K. EIXK, Institut fur Ernahrungsphysiologic der Technischen Universitat Miinchen-Weihenstephan, D-85350 Freising. Deutschland

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and Hall, London. pp. 141-177.

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