Effects of short-term overfeeding with fructose, fat and fructose plus fat on plasma and hepatic lipids in healthy men

The present study aimed to assess the effects of excess fat, fructose and fat-plus-fructose intakes on intrahepatocellular lipid (IHCL).

Exercise and spirulina control non-alcoholic hepatic steatosis and lipid profile in diabetic Wistar rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

JTT-130, a Microsomal Triglyceride Transfer Protein (MTP) Inhibitor Lowers Plasma Triglycerides and LDL Cholesterol Concentrations without Increasing Hepatic Triglycerides in Guinea Pigs

BACKGROUND: Microsomal transfer protein inhibitors (MTPi) have the potential to be used as a drug to lower plasma lipids, mainly plasma triglycerides (TG). However, studies with animal models have indicated that MTPi treatment results in the accumulation of hepatic TG. The purpose of this study was to evaluate whether JTT-130, a unique MTPi, targeted to the intestine, would effectively reduce plasma lipids without inducing a fatty liver. METHODS: Male guinea pigs (n = 10 per group) were used for this experiment. Initially all guinea pigs were fed a hypercholesterolemic diet containing 0.08 g/100 g dietary cholesterol for 3 wk. After this period, animals were randomly assigned to diets containing 0 (control), 0.0005 or 0.0015 g/100 g of MTPi for 4 wk. A diet containing 0.05 g/100 g of atorvastatin, an HMG-CoA reductase inhibitor was used as the positive control. At the end of the 7th week, guinea pigs were sacrificed to assess drug effects on plasma and hepatic lipids, composition of LDL and VLDL, hepatic cholesterol and lipoprotein metabolism. RESULTS: Plasma LDL cholesterol and TG were 25 and 30% lower in guinea pigs treated with MTPi compared to controls (P < 0.05). Atorvastatin had the most pronounced hypolipidemic effects with a 35% reduction in LDL cholesterol and 40% reduction in TG. JTT-130 did not induce hepatic lipid accumulation compared to controls. Cholesteryl ester transfer protein (CETP) activity was reduced in a dose dependent manner by increasing doses of MTPi and guinea pigs treated with atorvastatin had the lowest CETP activity (P < 0.01). In addition the number of molecules of cholesteryl ester in LDL and LDL diameter were lower in guinea pigs treated with atorvastatin. In contrast, hepatic enzymes involved in maintaining cholesterol homeostasis were not affected by drug treatment. CONCLUSION: These results suggest that JTT-130 could have potential clinical applications due to its plasma lipid lowering effects with no alterations in hepatic lipid concentrations.

Effects of short-term high-fructose diets in humans: modulation by environmental factors

It is currently suspected that sugar overconsumption, and more specifically fructose, may promote the development of obesity and of several cardio-metabolic disorders. However, environmental factors, such as fish oil and dietary proteins, may prevent some deleterious effects of fructose. The aim of this thesis was to identify potential environmental factors that may modulate the metabolic effects of fructose. The first study was designed to evaluate the impact of endurance exercise in healthy young men fed a high-fructose, isocaloric diet. Fructose-induced effects on lipid profile were totally prevented by endurance exercise and may be explained by an enhanced clearance of TRL-TG and the inhibition of de novo lipogenesis. As energy intake was adjusted to energy requirement, we can conclude that exercise acts on fructose metabolism independently of energy imbalance. The second study aimed at determining whether coffee and more specifically chlorogenic acid consumption may prevent fructose-induced intrahepatic lipids accumulation, hypertriglyceridemia and hepatic insulin resistance, through a stimulation of lipid oxidation. Coffee did not prevent the fructose-induced increase in IHCL or plasma TG. Interestingly, the three coffees tested prevented the decrease in hepatic insulin sensitivity, independently of their content in caffeine or chlorogenic acid. Finally, in the third study, we evaluated the effect of essential amino acid supplementation on the increase of hepatic lipids induced by a high-fructose diet. This intervention slightly decreased IHCL concentration. The exact mechanisms remain unidentified but may involve an increased secretion of VLDL-TG. In conclusion, the environmental factors evaluated allow to prevent some of the deleterious effects of fructose and suggest that recommendations on fructose consumption should also take into account environmental factors.

METABOLIC EFFECTS OF DIETARY PROTEINS

SUMMARY :Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is characterized by an elevated intra- hepatocellular lipid (IHCL) concentration (> 5%). The incidence of NAFLD is frequently increased in obese patients, and is considered to be the hepatic component of the metabolic syndrome. The metabolic syndrome, also characterized by visceral obesity, altered glucose homeostasis, insulin resistance, dyslipidemia, and high blood pressure, represents actually a major public health burden. Both dietary factors and low physical activity are involved in the development of the metabolic syndrome. ln animals and healthy humans, high-fat or high-fructose diets lead to the development of several features of the metabolic syndrome including increased intrahepatic lipids and insulin resistance. ln contrast the effects of dietary protein are less well known, but an increase in protein intake has been suggested to exert beneficial effects by promoting weight loss and improving glucose homeostasis in insulin-resistant patients. Increased postprandial thermogenesis and enhanced satiety after protein ingestion may be both involved. The effects of dietary protein on hepatic lipids have been poorly investigated in humans, but preliminary studies in rodents have shown a reduction of hepatic lipids in carbohydrate fed rats and in obese rats. ln this context this work aimed at investigating the metabolic effects of dietary protein intake on hepatic lipid metabolism and glucose homeostasis in humans. The modulation by dietary proteins of exogenous lipid oxidation, net lipid oxidation, hepatic beta-oxidation, triglycerides concentrations, whole-body energy expenditure and glucose tolerance was assessed in the fasting state and in postprandial states. Measurements of IHCL were performed to quantify the amount of triglycerides in the liver. ln an attempt to cover all these metabolic aspects under different point of views, these questions were addressed by three protocols involving various feeding conditions. Study I addressed the effects of a 4-day hypercaloric high-fat high-protein diet on the accumulation of fat in the liver (IHCL) and on insulin sensitivity. Our findings indicated that a high protein intake significantly prevents intrahepatic fat deposition induced by a short- term hypercaloric high-fat diet, adverse effects of which are presumably modulated at the liver level.These encouraging results led us to conduct the second study (Study ll), as we were also interested in a more clinical approach to protein administration and especially if increased protein intakes might be of benefit for obese patients. Therefore the effects of one-month whey protein supplementation on IHCL, insulin sensitivity, lipid metabolism, glucose tolerance and renal function were assessed in obese women. Results showed that whey protein supplementation reduces hepatic steatosis and improves the plasma lipid profile in obese patients, without adverse effects on glucose tolerance or creatinine clearance. However since patients were fed ud-libitum, it remains possible that spontaneous carbohydrate and fat intakes were reduced due to the satiating effects of protein. The third study (Study lll) was designed in an attempt to deepen our comprehension about the mechanisms involved in the modulation of IHCL. We hypothesized that protein improved lipid metabolism and, therefore, we evaluated the effects of a high protein meal on postprandial lipid metabolism and glucose homeostasis after 4-day on a control or a protein diet. Our results did not sustain the hypothesis of an increased postprandial net lipid oxidation, hepatic beta oxidation and exogenous lipid oxidation. Four days on a high-protein diet rather decreased exogenous fat oxidation and enhanced postprandial triglyceride concentrations, by impairing probably chylomicron-TG clearance. Altogether the results of these three studies suggest a beneficial effect of protein intake on the reduction in lHCL, and clearly show that supplementation of proteins do not reduce IHCL by stimulating lipid metabolism, e.g. whole body fat oxidation, hepatic beta oxidation, or exogenous fat oxidation. The question of the effects of high-protein intakes on hepatic lipid metabolism is still open and will need further investigation to be elucidated. The effects of protein on increased postprandial lipemia and lipoproteins kinetics have been little investigated so far and might therefore be an interesting research question, considering the tight relationship between an elevation of plasmatic TG concentrations and the increased incidence of cardiovascular diseases.Résumé :La stéatose hépatique non alcoolique se caractérise par un taux de lipides intra-hépatiques élevé, supérieur à 5%. L'incidence de la stéatose hépatique est fortement augmentée chez les personnes obèses, ce qui mène à la définir comme étant la composante hépatique du syndrome métabolique. Ce syndrome se définit aussi par d'autres critères tels qu'obésité viscérale, altération de l'homéostasie du glucose, résistance à l'insuline, dyslipidémie et pression artérielle élevée. Le syndrome métabolique est actuellement un problème de santé publique majeur.Tant une alimentation trop riche et déséquilibrée, qu'une faible activité physique, semblent être des causes pouvant expliquer le développement de ce syndrome. Chez l'animal et le volontaire sain, des alimentations enrichies en graisses ou en sucres (fructose) favorisent le développement de facteurs associés au syndrome métabolique, notamment en augmentant le taux de lipides intra-hépatiques et en induisant le développement d'une résistance à l'insuline. Par ailleurs, les effets des protéines alimentaires sont nettement moins bien connus, mais il semblerait qu'une augmentation de l'apport en protéines soit bénéfique, favorisant la perte de poids et l'homéostasie du glucose chez des patients insulino-résistants. Une augmentation de la thermogenese postprandiale ainsi que du sentiment de satiété pourraient en être à l'origine.Les effets des protéines sur les lipides intra-hépatiques chez l'homme demeurent inconnus à ce jour, cependant des études préliminaires chez les rongeurs tendent à démontrer une diminution des lipides intra hépatiques chez des rats nourris avec une alimentation riche en sucres ou chez des rats obèses.Dans un tel contexte de recherche, ce travail s'est intéressé à l'étude des effets métaboliques des protéines alimentaires sur le métabolisme lipidique du foie et sur l'homéostasie du glucose. Ce travail propose d'évaluer l'effet des protéines alimentaires sur différentes voies métaboliques impliquant graisses et sucres, en ciblant d'une part les voies de l'oxydation des graisses exogènes, de la beta-oxydation hépatique et de l'oxydation nette des lipides, et d'autre part la dépense énergétique globale et l'évolution des concentrations sanguines des triglycérides, à jeun et en régime postprandial. Des mesures des lipides intra-hépatiques ont aussi été effectuées pour permettre la quantification des graisses déposées dans le foie.Dans le but de couvrir l'ensemble de ces aspects métaboliques sous différents angles de recherche, trois protocoles, impliquant des conditions alimentaires différentes, ont été entrepris pour tenter de répondre à ces questions. La première étude (Etude I) s'est intéressée aux effets d'u.ne suralimentation de 4 jours enrichie en graisses et protéines sur la sensibilité à l'insuline et sur l'accumulation de graisses intra-hépatiques. Les résultats ont démontré que l'apport en protéines prévient l'accumulation de graisses intra-hépatiques induite par une suralimentation riche en graisses de courte durée ainsi que ses effets délétères probablement par le biais de mécanismes agissant au niveau du foie. Ces résultats encourageants nous ont conduits à entreprendre une seconde étude (Etude ll) qui s'intéressait à l'implication clinique et aux bénéfices que pouvait avoir une supplémentation en protéines sur les graisses hépatiques de patients obèses. Ainsi nous avons évalué pendant un mois de supplémentation l'effet de protéines de lactosérum sur le taux de graisses intrahépatiques, la sensibilité à l'insuline, la tolérance au glucose, le métabolisme des graisses et la fonction rénale chez des femmes obèses. Les résultats ont été encourageants; la supplémentation en lactosérum améliore la stéatose hépatique, le profil lipidique des patientes obèses sans pour autant altérer la tolérance au glucose ou la clairance de la créatinine. L'effet satiétogene des protéines pourrait aussi avoir contribué à renforcer ces effets. La troisième étude s'est intéressée aux mécanismes qui sous-tendent les effets bénéfiques des protéines observés dans les 2 études précédentes. Nous avons supposé que les protéines devaient favoriser le métabolisme des graisses. Par conséquent, nous avons cherché a évaluer les effets d'un repas riche en protéines sur la lipémie postprandiale et l'homéostasie glucidique après 4 jours d'alimentation contrôlée soit isocalorique et équilibrée, soit hypercalorique enrichie en protéines. Les résultats obtenus n'ont pas vérifié l'hypothèse initiale ; ni une augmentation de l'oxydation nette des lipides, ni celle d'une augmentation de la béta-oxydation hépatique ou de l'oxydation d'un apport exogène de graisses n'a pu étre observée. A contrario, il semblerait même plutôt que 4 jours d'a]irnentation hyperprotéinée inhibent le métabolisme des graisses et augmente les concentrations sanguines de triglycérides, probablement par le biais d'une clairance de chylornicrons altérée. Globalement, les résultats de ces trois études nous permettent d'attester que les protéines exercent un effet bénéfique en prévenant le dépot de graisses intra-hépatiques et montrent que cet effet ne peut être attribué à une stimulation du métabolisme des lipides via l'augmentation des oxydations des graisses soit totales, hépatiques, ou exogènes. La question demeure en suspens à ce jour et nécessite de diriger la recherche vers d'autres voies d'exploration. Les effets des protéines sur la lipémie postprandiale et sur le cinétique des lipoprotéines n'a que peu été traitée à ce jour. Cette question me paraît néanmoins importante, sachant que des concentrations sanguines élevées de triglycérides sont étroitement corrélées à une incidence augmentée de facteurs de risque cardiovasculaire.

Loss of the RNA polymerase III repressor MAF1 confers obesity resistance.

MAF1 is a global repressor of RNA polymerase III transcription that regulates the expression of highly abundant noncoding RNAs in response to nutrient availability and cellular stress. Thus, MAF1 function is thought to be important for metabolic economy. Here we show that a whole-body knockout of Maf1 in mice confers resistance to diet-induced obesity and nonalcoholic fatty liver disease by reducing food intake and increasing metabolic inefficiency. Energy expenditure in Maf1(-/-) mice is increased by several mechanisms. Precursor tRNA synthesis was increased in multiple tissues without significant effects on mature tRNA levels, implying increased turnover in a futile tRNA cycle. Elevated futile cycling of hepatic lipids was also observed. Metabolite profiling of the liver and skeletal muscle revealed elevated levels of many amino acids and spermidine, which links the induction of autophagy in Maf1(-/-) mice with their extended life span. The increase in spermidine was accompanied by reduced levels of nicotinamide N-methyltransferase, which promotes polyamine synthesis, enables nicotinamide salvage to regenerate NAD(+), and is associated with obesity resistance. Consistent with this, NAD(+) levels were increased in muscle. The importance of MAF1 for metabolic economy reveals the potential for MAF1 modulators to protect against obesity and its harmful consequences.

Nutritional characteristics of amazonian fish fat (Colossoma macropomum) and its effect on lipid metabolism of rats fed hypercholesterolemic diets

The effects of fat from tambaqui (Colossoma macropomum), an Amazonian fish, on some nutritional and lipid parameters in rats were evaluated. Weaned Wistar rats were fed for 6 weeks with hypercholesterolemic diets containing 7.5% of soybean oil (SO), cod liver oil (CO), lard (LA), or tambaqui fat (TF). Food consumption, weight gain, and food conversion were measured weekly. Plasma triglycerides was determined at the beginning and on the 6th week of experiment. Plasma cholesterol was determined at 0, 2, 4 and 6 weeks. After the sacrifice, hepatic lipids (triglycerides and cholesterol) and plasma triglycerides, total cholesterol and HDL fractions were determined. Food consumption and weight gain were the same for all groups. There were no differences in plasma triglycerides among the four groups in the 1st and 6th weeks. Regarding the cholesterolemia, TF animals were similar to those fed SO diet, significantly lower than in LA group but higher compared to the CO group. The levels of very low density lipoprotein + low density lipoprotein (VLDL+LDL) were higher in the TF and LA groups compared to the CO and SO groups. However, TA fed animals had high-density lipoprotein (HDL) cholesterol levels higher than the CO group. The ratio (VLDL+LDL)/HDL was higher in the LA group when compared with the remaining groups. In the TA group, the triglycerides and cholesterol concentrations in the liver were similar to the SO group. It may be concluded that tambaqui fat is a good dietary source of lipids as a substitute for lard and similar to soybean oil, as far as atherosclerosis risks is concerned.

Le rôle de la dysrégulation du métabolisme du cholestérol par le retrait des estrogènes sur la stéatose hépatique

Les estrogènes confèrent aux femmes une protection cardiovasculaire jusqu’à la ménopause. En effet, la perte des fonctions ovariennes engendre plusieurs désordres du profil lipidique qui s’accompagnent d’une accumulation de triglycérides au foie appelée stéatose hépatique. Le retrait des estrogènes perturbe de nombreuses voies de contrôle de la cholestérolémie, provoquant simultanément une hypercholestérolémie et une stéatose hépatiques. Toutefois, à ce jour, les mécanismes d’action du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol favorisant le stockage de triglycérides au foie demeurent imprécis. À cet égard, les travaux de cette thèse visaient à clarifier l’ensemble des effets du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol pouvant mener à la pathogenèse de la stéatose hépatique. Lors de la première étude, l’ovariectomie (Ovx) chez la rate, un modèle bien établi de la stéatose, avait permis d’identifier la voie d’assemblage des lipoprotéines à très faible densité (VLDL) comme élément contributif à la stéatose. La voie des VLDL reliant étant également une voie de transport du cholestérol, l’étude suivante a été réalisée afin de comprendre le rôle du cholestérol alimentaire sur les lipides hépatiques. Dans cette deuxième étude, le modèle de la diète riche en lipides et en cholestérol (HFHC), aussi reconnu pour induire une stéatose hépatique, a permis d’établir des liens étroits entre le métabolisme du cholestérol et celui des lipides hépatiques. Étonnamment, de manière similaire à l’Ovx, la diète HFHC perturbait la voie d’assemblage des VLDL. En outre, les données recueillies au cours de ces travaux indiquaient qu’une dysrégulation du métabolisme des acides biliaires avait contribué à la sévérité de la stéatose hépatique induite par cette diète HFHC. Dans la continuité de ces deux premiers projets, nous nous sommes intéressés aux effets concomitants du retrait des estrogènes et d’une diète HFHC sur la stéatose hépatique. De manière intéressante, lorsque combinés, l’Ovx et la diète HFHC potentialisaient non seulement l’accumulation de lipides hépatiques, mais également les perturbations moléculaires des voies sous-jacentes à la stéatose, dont l’assemblage des VLDL et de la sécrétion d’acides biliaires. Dans l’ensemble, les données présentées dans la revue de littérature et dans les trois études reliées à cette thèse indiquent qu’une dysrégulation du métabolisme du cholestérol en réponse au retrait des estrogènes entraîne des complications favorisant l’accumulation de lipides dans le foie.

Le rôle du stress oxydant dans les changements épigénétiques contribuant aux complications du syndrome métabolique.

La méthylation de l'ADN est l'une des modifications épigénétiques au niveau des îlots CpG. Cette modification épigénétique catalysée par les ADN méthyltransférases (DNMTs) consiste en la méthylation du carbone 5' d’une cytosine ce qui aboutit à la formation de 5-méthylcytosine. La méthylation de l'ADN est clairement impliquée dans l'inactivation des gènes et dans l'empreinte génétique. Elle est modulée par la nutrition, en particulier par les donneurs de méthyle et par une restriction protéique. Ces modifications épigénétiques persistent plus tard dans la vie et conduisent au développement de nombreuses pathologies telles que le syndrome métabolique et le diabète de type 2. En fait, de nombreux gènes clés subissent une modification de leur état de méthylation en présence des composants du syndrome métabolique. Cela montre que la méthylation de l'ADN est un processus important dans l'étiologie du syndrome métabolique. Le premier travail de ce doctorat a porté sur la rédaction d’un article de revue qui a examiné le cadre central du syndrome métabolique et analyser le rôle des modifications épigénétiques susceptibles d'influer sur l'apparition du stress oxydant et des complications cardiométaboliques. D’autre part, les cellules intestinales Caco-2/15, qui ont la capacité de se différencier et d’acquérir les caractéristiques physiologiques de l'intestin grêle, ont été utilisées et traitées avec du Fer-Ascorbate pour induire un stress oxydant. Le Fer-Ascorbate a induit une augmentation significative de l’inflammation et de la peroxydation des lipides (malondialdehyde) ainsi que des altérations de de la défense antioxydante (SOD2 et GPx) accompagnées de modifications épigénétiques. De plus, la pré-incubation des cellules avec de la 5-aza-2'-désoxycytidine, un agent de déméthylation et/ou l’antioxydant Trolox a normalisé la défense antioxydante, réduit la peroxydation des lipides et prévenu l'inflammation. Ce premier travail a démontré que les modifications du redox et l’inflammation induites par le Fer-Ascorbate peuvent impliquer des changements épigénétiques, plus particulièrement des changements dans la méthylation de l’ADN. Pour mieux définir l’impact du stress oxydant au niveau nutritionnel, des cochons d’Inde âgés de trois jours ont été séparés en trois groupes : 1) Témoins: alimentation régulière; 2) Nutrition parentérale (NP) 3) H2O2 : Témoins + 350 uM H2O2. Après quatre jours, pour un groupe, les perfusions ont été stoppées et les animaux sacrifiés pour la collecte des foies. Pour l’autre groupe d’animaux, les perfusions ont été arrêtées et les animaux ont eu un accès libre à une alimentation régulière jusqu'à la fin de l’étude, huit semaines plus tard où ils ont été sacrifiés pour la collecte des foies. Ceci a démontré qu’à une semaine de vie, l'activité DNMT et les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient inférieurs pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. A neuf semaines de vie, l’activité DNMT est restée basse pour le groupe NP alors que les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient plus faibles pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. Ce travail a démontré que l'administration de NP ou de H2O2, tôt dans la vie, induit une hypométhylation de l'ADN persistante en raison d'une inhibition de l'activité DNMT. Finalement, des souris ayant reçu une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ont été utilisées comme modèle in vivo de syndrome métabolique. Les souris ont été nourris soit avec un régime standard chow (témoins), soit avec une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ou avec une diète HFHS en combinaison avec du GFT505 (30 mg/kg), un double agoniste de PPARα et de PPARδ, pendant 12 semaines. La diète HFHS était efficace à induire un syndrome métabolique étant donnée l’augmentation du poids corporel, du poids hépatique, des adiposités viscérales et sous-cutanées, de l’insensibilité à l’insuline, des lipides plasmatiques et hépatiques, du stress oxydant et de l’inflammation au niveau du foie. Ces perturbations étaient accompagnées d’une déficience dans l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ concomitant avec une hyperméthylation de leurs promoteurs respectifs. L’ajout de GFT505 à la diète HFHS a empêché la plupart des effets cardiométaboliques induits par la diète HFHS via la modulation négative de l’hyperméthylation des promoteurs, résultant en l’augmentation de l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ. En conclusion, GFT505 exerce des effets métaboliques positifs en améliorant le syndrome métabolique induit par l'alimentation HFHS via des modifications épigénétiques des gènes PPARs. Ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré que le stress oxydant provenant de la nutrition induit d’importants changements épigénétiques pouvant conduire au développement du syndrome métabolique. La nutrition apparait donc comme un facteur crucial dans la prévention de la reprogrammation fœtale et du développement du syndrome métabolique. Puisque les mécanismes suggèrent que le stress oxydant agit principalement sur les métabolites du cycle de la méthionine pour altérer l’épigénétique, une supplémentation en ces molécules ainsi qu’en antioxydants permettrait de restaurer l’équilibre redox et épigénétique.

The effects of stocking density in physiological parameters and growth of the endangered teleost species piabanha, Brycon insignis (Steindachner, 1877)

This study investigated the effects of stocking density on the growth and fatty acid (FA) of Brycon insignis metabolism. Fingerlings (360) were distributed into eight ponds at two stocking densities (105 and 210 g/m(3)). The analysis of growth showed that the condition factor (K) and the coefficient of variation (CV) for body mass were not affected by stocking density. However, final body mass and length, specific growth rate (SGR), and weight gain (WG) were higher in the low stocking density group, which also presented a higher feed efficiency (FE) and survival (S). By contrast, muscle protein levels were higher in the high stocking density group. The plasma and muscle lipid content were not affected by stocking density, but fish reared at lower stocking density presented higher lipid concentration in the liver, with no differences in hepatosomatic index values. Even with the differences observed in metabolic and growth parameters, plasma cortisol was not affected by stocking density. The FA profile in the muscle and liver neutral fraction were not affected by stocking density, but the FA in the polar fractions differed between the two stocking densities. In the liver, total polyunsaturated fatty acids (PUFA) and PUFA n - 3 increased in higher stocking density, mainly due to an increase in docosahexaenoic acid (DHA). In addition, PUFA n - 6 were also increased in the higher stocking density group, mainly due to an increase in arachidonic acid (AA) and docosadienoic acid (22:2n - 6). In the muscle polar fraction, the saturated fatty acids (SFA) and monounsaturated fatty acids (MUFA) decreased in the animals from the higher stocking density group, and this reduction was compensated by an increase in PUFA n - 3 and PUFA n - 6, mainly the FA with 20-22 carbons (20:4n - 6: 22:4:n - 6; 22:5n - 6, 22:5n - 3, and 22:6n - 3). A different profile was observed for the C18 PUFAs, mainly 18:2n - 6 and 18:4n - 6, which were higher in the lower density stocking group. The data suggest that when living in high stocking density, B. insignis differentially utilizes the hepatic lipids as energy source and remodels the membrane fatty acids, with higher amounts of DHA in the polar muscle fraction compensated for by a decrease in MUFA. The zootechnical and physiological indices reveal that the lower stocking density group achieve overall better performance. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Colina e betaína em rações purificadas na nutrição da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Problemas metabólicos observados em produções intensivas de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) têm sido relacionados à deficiência de colina nas rações. Com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação dietética da colina na nutrição da espécie, rações purificadas contendo 0; 375; 750; 1.125; 1.500 ou 1.875 mg de cloreto de colina por kg, foram administradas ad libitum por 42 dias a tilápias do Nilo (5,09 ± 0,14 g), estocados em gaiolas de PVC atóxico (volume = 60 L), alojadas em caixas de polipropileno de 1000 L, em ambiente com condições controladas de temperatura e luminosidade, num delineamento experimental em blocos incompletos casualizados, com três parcelas por bloco (n=5). O ganho de peso (GDP) e o índice de conversão alimentar (ICA) de todos os tratamentos foram superiores ao controle. Não foram observadas diferenças para a quantidade de lipídios no fígado e tecido corporal, e sobrevivência (S%). Num segundo experimento, os peixes foram alimentados com rações suplementadas com 1.250 ou 2.500 mg de cloreto de colina por kg; ou 1.000; 2.000 ou 3.000 mg de betaína por kg. Não foram observadas diferenças significativas para S% e acúmulo de lipídeos hepáticos ou corporais; o ICA e GDP dos tratamentos suplementados com colina foram superiores aos dos tratamentos suplementados com betaína, mas não diferiram entre si. Níveis de suplementação superiores a 375 mg de cloreto de colina por kg de alimento melhoram o ICA e o GDP da tilápia do Nilo, mas a betaína não substitui efetivamente a colina em rações para a espécie.

Effects of fructose and glucose overfeeding on hepatic insulin sensitivity and intrahepatic lipids in healthy humans.

OBJECTIVE: To assess how intrahepatic fat and insulin resistance relate to daily fructose and energy intake during short-term overfeeding in healthy subjects. DESIGN AND METHODS: The analysis of the data collected in several studies in which fasting hepatic glucose production (HGP), hepatic insulin sensitivity index (HISI), and intrahepatocellular lipids (IHCL) had been measured after both 6-7 days on a weight-maintenance diet (control, C; n = 55) and 6-7 days of overfeeding with 1.5 (F1.5, n = 7), 3 (F3, n = 17), or 4 g fructose/kg/day (F4, n = 10), with 3 g glucose/kg/day (G3, n = 11), or with 30% excess energy as saturated fat (fat30%, n = 10). RESULTS: F3, F4, G3, and fat30% all significantly increased IHCL, respectively by 113 ± 86, 102 ± 115, 59 ± 92, and 90 ± 74% as compared to C (all P < 0.05). F4 and G3 increased HGP by 16 ± 10 and 8 ± 11% (both P < 0.05), and F3 and F4 significantly decreased HISI by 20 ± 22 and 19 ± 14% (both P < 0.01). In contrast, there was no significant effect of fat30% on HGP or HISI. CONCLUSIONS: Short-term overfeeding with fructose or glucose decreases hepatic insulin sensitivity and increases hepatic fat content. This indicates short-term regulation of hepatic glucose metabolism by simple carbohydrates.

Effects of dietary fatty acid composition on basal and hormonestimulated hepatic lipogenesis and on circulating lipids in the rat

Thirty male rats were randomly assigned to one of three dietary groups in which the source of dietary fat was either a mixed oil, maize oil or fish oil. Effects of dietary fatty acid composition on in virro rates of [U-'4C]glucose incorporation into hepatic total lipids and into hepatic triacylglycerol were measured under basal, insulin (4 nM)-, gastric inhibitory polypeptide (GIP; 6 mi)- and insulin + GIP (4 nM + 6 n ~ ) - stimulated conditions. Effects of the three diets on postprandial plasma triacylglycerol, cholesterol, insulin and GIP concentrations were also measured. The fish-oil diet decreased rates of basal glucose incorporation into hepatic total lipids (P < 0.05) and hepatic triacylglycerol (P < 0.01) compared with the mixed-oil diet. The presence of insulin + GIP in the incubation medium stimulated glucose incorporation into hepatic total lipids in the maize-oil (P < 0.01) and fish-oil groups (P < OW), as well as into hepatic triacylglycerol in the maize-oil group (P < 0.005). In addition, the fish-oil diet decreased postprandial plasma triacylglycerol levels compared with both other dietary groups (P < 0-05 both cases), and the mixed-oil diet markedly increased postprandial plasma insulin levels compared with the other dietary groups (P c 0.001).

Effects of fructose and glucose overfeeding on hepatic insulin sensitivity and intrahepatic lipids in healthy humans

To assess how intrahepatic fat and insulin resistance relate to daily fructose and energy intake during short-term overfeeding in healthy subjects.