Элад Тако (слева) и Спенсер Рид ’14 сотрудничают в лаборатории.
Открывая способы контролировать ключевые питательные вещества, исследования Cornell представляют новый метод проверки на дефицит цинка, жизненно важного измерения, которое создает проблемы для врачей и ученых.
После железа цинк является самым распространенным микроэлементом в клетках человека, который играет роль в иммунитете, синтезе белка и заживлении ран. От дефицита цинка в пище страдает четверть населения мира, поэтому необходимы точные и чувствительные измерения. Измерение содержания питательных микроэлементов является сложной задачей, поскольку клетки эффективно экспортируют цинк, который может быть токсичным.
В исследовании, опубликованном 20 марта в журнале Nutrients под руководством первого автора Спенсера Рида ’14, используются соотношения между двумя жирными кислотами эритроцитов. Одна из этих жирных кислот, линолевая кислота, требует цинк-зависимого фермента для производства второй жирной кислоты, дигомо-гамма-линоленовой кислоты (DGLA). Другими словами, без цинка DGLA не производится.
Измеряя содержание линолевой кислоты по отношению к DGLA, и наоборот – отношение линолевой кислоты к DGLA становится выше по мере увеличения дефицита цинка – исследователи определили потенциально чувствительный биомаркер для тестирования цинкового статуса организма.
"Одна из основных задач – найти параметр, который может выявить различия между умеренным дефицитом цинка и серьезным дефицитом цинка в соответствии с [стандартами, установленными] Всемирной организацией здравоохранения," сказал Элад Тако, старший автор статьи, физиолог из Университета.S. Роберт У. из Министерства сельского хозяйства. Холли Центр сельского хозяйства и здравоохранения и любезный профессор науки о продуктах питания в Корнелле. По словам Тако, хотя необходимы дополнительные исследования, этот метод является многообещающим детальным биомаркером.
Исследователи использовали цыплят-бройлеров в исследовании, отчасти из-за их всеядности, которая позволяла исследователям кормить их очищенными диетами, а также из-за их красных кровяных телец, жирных кислот и генетического сходства с людьми.
В исследовании одна группа кур получала контролируемую очищенную диету с достаточным количеством цинка, а другая группа кормилась с дефицитом цинка, но в остальном была идентичной диете.
"Мы должны были убедиться, что … единственная разница заключалась в диетическом цинке и ничего больше," сказал Рид, который работает в лаборатории Тако. Исследователи еженедельно изучали образцы крови, выделяли эритроциты и экстрагировали жирные кислоты, чтобы определить соотношение линолевой кислоты и DGLA.
Подтверждая свои выводы, исследователи также изучили уровни цинка в образцах перьев и ногтей и измерили экспрессию 16 генов кишечника и печени, связанных с метаболизмом цинка.
По словам Рида, для измерения цинкового статуса субъекта необходимы самые разные биомаркеры. Исследователи надеются "добавить в список различных маркеров, которые могут быть чувствительны к дефициту цинка," сказал Рид, который планирует завершить текущие эксперименты в лаборатории Тако после окончания учебы с прицелом на медицинскую школу позже. Исследователи также планируют изучить использование этого соотношения для проверки уровня цинка при естественных диетах.