Interakcyjny wpływ suplementacji Cr(III) przy zróżnicowanym poziomie Zn w diecie na organizm i wybrane parametry behawioralne u szczurów
Type
Project
Date Issued
2020
Author
Discipline
food and nutrition technology
Abstract (PL)
Streszczenie projektu: Celem naukowym projektu jest określenie wpływu połączonego oddziaływania
suplementacji Cr(III) przy różnym poziomie Zn(II) w diecie (deficytowym, zalecanym, nadmiarowym) na
organizm szczurów z uwzględnieniem płci zwierząt, w szczególności gospodarkę mineralną, węglowodanową i
lipidową, wskaźniki stanu zapalnego oraz wybrane parametry behawioralne.
Hipoteza badawcza: Dochodzi do interakcyjnego oddziaływania między Zn(II) i Cr(III), przy czym kierunek jego
działania (synergistyczny/antagonistyczny) oraz efektywność suplementacji zależy od wzajemnych proporcji tych
pierwiastków w diecie i organizmie, co warunkuje odpowiedź organizmu w aspekcie gospodarki mineralnej,
węglowodanowej i lipidowej, wskaźników procesu zapalnego oraz wybranych parametrów behawioralnych.
Model doświadczenia, po wymaganym okresie adaptacyjnym będzie przeprowadzone doświadczenie na
zdrowych, 8 tygodniowych 72 szczurach Wistar (36♀ + 36♂), które przez okres 6 tygodni będą karmione ad
libitum dietami testowymi zróżnicowanymi pod względem zawartości Zn(II) i Cr(III) (6 grup). Grupa kontrolna
(K) będzie karmiona półsyntetyczną dietą AIN-93 z zalecanym poziomem Zn i Cr(III) dla szczurów. Pozostałe
diety testowe (grupy 1-5) będą dietami AIN-93 zmodyfikowanymi pod względem zawartości Zn(II) i Cr(III)
według schematu 1. Uzyskano zgodę komisji ds. doświadczeń na zwierzętach na przeprowadzenie tego
eksperymentu (48/2018). Źródłem Zn w diecie będzie węglan Zn(II), jako związek rekomendowany do
przygotowania diety półsyntetycznej AIN-93 dla gryzoni. Natomiast źródłem Cr(III) będzie organiczny kompleks
Cr(III) z kwasem propionowym, charakteryzujący się dużą przyswajalnością i bezpieczeństwem wykazanym we
wcześniejszych badaniach. Przyżyciowo będą monitorowane parametry ogólnowzrostowe samic i samców
(spożycie diety, masa ciała, dynamika wzrostu) oraz ich zachowania, oceniane na podstawie wybranych testów
behawioralnych. W trakcie eksperymentu planuje się wykorzystać następujące testy: test aktywności związanej z
poszukiwaniem pokarmu – liczba podejść do karmnika w ciągu pierwszej godziny od podania nowej porcji diety
suplementacji Cr(III) przy różnym poziomie Zn(II) w diecie (deficytowym, zalecanym, nadmiarowym) na
organizm szczurów z uwzględnieniem płci zwierząt, w szczególności gospodarkę mineralną, węglowodanową i
lipidową, wskaźniki stanu zapalnego oraz wybrane parametry behawioralne.
Hipoteza badawcza: Dochodzi do interakcyjnego oddziaływania między Zn(II) i Cr(III), przy czym kierunek jego
działania (synergistyczny/antagonistyczny) oraz efektywność suplementacji zależy od wzajemnych proporcji tych
pierwiastków w diecie i organizmie, co warunkuje odpowiedź organizmu w aspekcie gospodarki mineralnej,
węglowodanowej i lipidowej, wskaźników procesu zapalnego oraz wybranych parametrów behawioralnych.
Model doświadczenia, po wymaganym okresie adaptacyjnym będzie przeprowadzone doświadczenie na
zdrowych, 8 tygodniowych 72 szczurach Wistar (36♀ + 36♂), które przez okres 6 tygodni będą karmione ad
libitum dietami testowymi zróżnicowanymi pod względem zawartości Zn(II) i Cr(III) (6 grup). Grupa kontrolna
(K) będzie karmiona półsyntetyczną dietą AIN-93 z zalecanym poziomem Zn i Cr(III) dla szczurów. Pozostałe
diety testowe (grupy 1-5) będą dietami AIN-93 zmodyfikowanymi pod względem zawartości Zn(II) i Cr(III)
według schematu 1. Uzyskano zgodę komisji ds. doświadczeń na zwierzętach na przeprowadzenie tego
eksperymentu (48/2018). Źródłem Zn w diecie będzie węglan Zn(II), jako związek rekomendowany do
przygotowania diety półsyntetycznej AIN-93 dla gryzoni. Natomiast źródłem Cr(III) będzie organiczny kompleks
Cr(III) z kwasem propionowym, charakteryzujący się dużą przyswajalnością i bezpieczeństwem wykazanym we
wcześniejszych badaniach. Przyżyciowo będą monitorowane parametry ogólnowzrostowe samic i samców
(spożycie diety, masa ciała, dynamika wzrostu) oraz ich zachowania, oceniane na podstawie wybranych testów
behawioralnych. W trakcie eksperymentu planuje się wykorzystać następujące testy: test aktywności związanej z
poszukiwaniem pokarmu – liczba podejść do karmnika w ciągu pierwszej godziny od podania nowej porcji diety
test preferencji smaku słodkiego - ocena zjawiska występowania anhedonii (two-bottle choice paradigm). Jednym
z objawów depresji jest patologiczna niezdolność do odczuwania przyjemności, u szczura taki stan może objawiać
się tym, że gryzoń nie preferuje smaku słodkiego w odniesieniu do zwykłej nie posłodzonej wody. Test jasnego i
ciemnego pola (light dark-box) - ocena zachowań lękowych - pozwala ocenić eksplorację jasnej części i czas w
nim spędzony
z objawów depresji jest patologiczna niezdolność do odczuwania przyjemności, u szczura taki stan może objawiać
się tym, że gryzoń nie preferuje smaku słodkiego w odniesieniu do zwykłej nie posłodzonej wody. Test jasnego i
ciemnego pola (light dark-box) - ocena zachowań lękowych - pozwala ocenić eksplorację jasnej części i czas w
nim spędzony
test labiryntu - ocena zachowań poznawczych. Test ten pokazuje jak szybko zwierzę zdobywa
informacje i korzysta z nabytego wcześniej doświadczenia. W zakresie testów behawioralnych będę wspomagała
się doświadczeniem specjalistów z Katedry i Zakładu Psychologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego w
Poznaniu i behawiorystki zwierząt, z którymi już współpracowałam w ramach I części projektu.
Po zakończeniu planowanego okresu doświadczenia (6 tygodni) zostanie przeprowadzona sekcja zwierząt.
Zostanie pobrana krew z serca do dalszych analiz biochemicznych oraz wypreparowane zostaną tkanki i narządy
wewnętrzne. Ponadto planuje się wykonanie wielu analiz biochemicznych: wskaźniki morfologiczne krwi
informacje i korzysta z nabytego wcześniej doświadczenia. W zakresie testów behawioralnych będę wspomagała
się doświadczeniem specjalistów z Katedry i Zakładu Psychologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego w
Poznaniu i behawiorystki zwierząt, z którymi już współpracowałam w ramach I części projektu.
Po zakończeniu planowanego okresu doświadczenia (6 tygodni) zostanie przeprowadzona sekcja zwierząt.
Zostanie pobrana krew z serca do dalszych analiz biochemicznych oraz wypreparowane zostaną tkanki i narządy
wewnętrzne. Ponadto planuje się wykonanie wielu analiz biochemicznych: wskaźniki morfologiczne krwi
biochemiczne krwi (stężenie glukozy, profil lipidowy [T-Chol, HDL-C, LDL-C, TG], AlAT, AspAT, ALP,
stężenie białka całkowitego, kreatyniny, mocznika, wskaźniki stanu zapalnego itp.)
stężenie białka całkowitego, kreatyniny, mocznika, wskaźniki stanu zapalnego itp.)
surowica (stężenie: Cr, Zn,
Fe, Cu, insuliny, leptyny, greliny, serotoniny, IL-6, TNF-α)
Fe, Cu, insuliny, leptyny, greliny, serotoniny, IL-6, TNF-α)
wskaźniki gospodarki Zn, Cr, Fe, Cu, Mn, Mg i Ca w
organizmie szczurów (samic i samców) na podstawie ich zawartości w wypreparowanych tkankach i narządach.
Dodatkowo zostanie obliczony wskaźnik HOMA-IR oraz QUICKI określający insulinooporność.
Na podstawie analizy powyższych parametrów zostanie dokonana ocena wpływu niezależnie, jak i we
współdziałaniu zróżnicowanych poziomów Zn i Cr(III) w diecie na gospodarkę węglowodanową, lipidową,
mineralną, wskaźniki stanu zapalnego oraz wybrane parametry behawioralne u szczurów.
organizmie szczurów (samic i samców) na podstawie ich zawartości w wypreparowanych tkankach i narządach.
Dodatkowo zostanie obliczony wskaźnik HOMA-IR oraz QUICKI określający insulinooporność.
Na podstawie analizy powyższych parametrów zostanie dokonana ocena wpływu niezależnie, jak i we
współdziałaniu zróżnicowanych poziomów Zn i Cr(III) w diecie na gospodarkę węglowodanową, lipidową,
mineralną, wskaźniki stanu zapalnego oraz wybrane parametry behawioralne u szczurów.