Kazan medical journalKazan medical journalКазанский медицинский журнал0368-48142587-9359Eco-Vector725210.17750/KMJ2017-975Biochemical aspects of pathological processesБиохимические аспекты патологических процессовResearch ArticleInfluence of high-protein diet on the functional ability of the liver in rats and correction possibilitiesВлияние высокобелкового рациона питания на функциональную способность печени крыс и возможности коррекции нарушенийLinetskayaO IЛинецкаяОльга Игоревнаolineckaya@list.ruNurgaleevaE AНургалееваЕлена Александровнаolineckaya@list.ruEtkinaE IЭткинаЭсфирь Исааковнаolineckaya@list.ruFazylovaA AФазыловаАлла Аркадьевнаolineckaya@list.ruGaripovaZ RГариповаЗинфира Раисовнаolineckaya@list.ruBashkir State Medical UniversityБашкирский государственный медицинский университет15122017986VOL 98, NO6 (2017)ТОМ 98, №6 (2017)97598004122017Copyright ©; 2017, Linetskaya O.I., Nurgaleeva E.A., Etkina E.I., Fazylova A.A., Garipova Z.R.Copyright ©; 2017, Линецкая О.И., Нургалеева Е.А., Эткина Э.И., Фазылова А.А., Гарипова З.Р.2017Linetskaya O.I., Nurgaleeva E.A., Etkina E.I., Fazylova A.A., Garipova Z.R.Линецкая О.И., Нургалеева Е.А., Эткина Э.И., Фазылова А.А., Гарипова З.Р.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/7252

Aim. To study the changes of biochemical parameters of blood serum, the qualitative and quantitative composition of the large intestinal microbiota, the feces of prepubertal rats with a high-protein type of nutrition and following correction with the probiotic «Normobakt». Methods. To create a model, Wistar rats were used, who received a high-protein diet (35% of the total diet) for 7 weeks (group 1). The second group of laboratory animals received «Normobakt» preparation for 2 weeks. The control group was on a balanced diet. Biochemical parameters of blood serum were evaluated using an automatic biochemical analyzer СА-400 (Japan) with liquid stable diagnostic kits (Diasys, Germany). For bacteriological study, samples of feces and large intestine tissues of the laboratory animals were obtained. Results. In animals receiving a high protein diet, the biochemical parameters of blood serum were characterized by high levels of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, total protein, triglycerides compared to the control group, and by contrast, concentration of cholesterol and Apo-A1-protein was decreased. In the microflora of the large intestine and feces, the level of opportunistic microflora remained unchanged, levels of Bifidobacterium spp. and Lactobacillus spp. were significantly lower than those of the control group. Correction with the «Normobakt» preparation led to a significant decrease of the levels of aspartate aminotransferase, total protein and glucose in the blood serum. Moreover, in microbiota of the large intestine and feces, the level of opportunistic microflora reduced to zero, but the concentration of Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. significantly increased in comparison with the rat group without biotic correction. Conclusion. High-protein diet has a negative effect on the functional ability of the liver, causing an increase of aminotransferase activity, changes in cholesterol and protein metabolism, accompanied by changes of the intestine and feces microbiota; use of the drug «Normobakt» promotes normalization of the parameters; on the background of increasing levels of Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. quantitative parameters of opportunistic microflora decrease.

Цель. Изучить изменения биохимических параметров сыворотки крови, качественного и количественного состава микробиоты толстой кишки, кала крыс препубертатного возраста с высокобелковым типом питания и последующей коррекцией пробиотическим препаратом «Нормобакт». Методы. Для создания модели использовали крыс линии Вистар, получавших высокобелковую пищу (35% общего рациона) в течение 7 нед (первая группа). Второй группе подопытных животных проводили коррекцию препаратом «Нормобакт» длительностью 2 нед. Контрольная группа находилась на сбалансированном типе питания. Биохимические параметры сыворотки крови оценивали с использованием автоматического биохимического анализатора СА-400 (Япония) с жидкими стабильными диагностическими наборами (Diasys, Германия). Для бактериологического исследования проводили забор фекалий, ткани толстой кишки лабораторных животных. Результаты. У животных на фоне высокобелковой диеты биохимические параметры сыворотки крови характеризовались высокими показателями аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, общего белка, триглицеридов в сравнении с контролем, а содержание холестерина и Апо-А1-протеина, напротив, снижалось. В микрофлоре толстой кишки и кала уровень условно-патогенной микрофлоры оставался неизменным, показатели Bifidobacterium spp. и Lactobacillus spp. были достоверно ниже соответствующих значений контрольной группы. Коррекция препаратом «Нормобакт» приводила к достоверному снижению показателей аспартатаминотрансферазы, общего белка и глюкозы в сыворотке крови. Кроме этого, в микробиоте толстой кишки и кала уровень условно-патогенной микрофлоры снижался до нуля, однако достоверно повышалось содержание Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. в сравнении с группой крыс без коррекции биотиком. Вывод. Высокобелковая диета оказывает негативное воздействие на функциональную способность печени, вызывая повышение активности аминотрансфераз, изменение показателей холестеринового и белкового обмена, сопровождается изменениями микробиоты кишечника и кала; использование препарата «Нормобакт» способствует нормализации показателей; на фоне увеличения содержания Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. деградируют количественные показатели условно-патогенной микрофлоры

high-protein nutritionbiochemical serum profilemicrobiota of large intestine and fecesprobioticsliver functionsвысокобелковое питаниебиохимический профиль сыворотки кровимикробиота кишечника и калапробиотикифункции печениLemon W.R., Tarnopolsky M.A., MacDougall J.D. et al. Protein requirements and muscle mass/strength changes during intensive training in novice bodybuilders. Eur. J. Appl. Physiol. 1992; 73 (2): 767-775. PMID: 1400008.Santesso N., Akl E.A., Bianchi M. et al. Effects of higher- versus lower-protein diets on health outcomes: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Clin. Nutr. 2012; 66: 780-788. DOI: 10.1038/ejcn.2012.37.Layman D.K., Shiue H., Sather C. et al. Increased dietary protein modifies glucose and insulin homeostasis in adult women during weight loss. J. Nutr. 2003; 133: 405-410. PMID: 12566475.Genton L., Melzer K., Pichard C. Energy and macronutrient requirements for physical fitness in exercising subjects. Clin. Nutr. 2010; 29 (4): 413-423. DOI: 10.1016/j.clnu.2010.02.002.Oarada M., Tsuzuki T., Nikawa T. et al. Refeeding with a high-protein diet after a 48 h fast causes acute hepatocellular injury in mice. Br. J. Nutr. 2012; 107 (10): 1435-1444. DOI: 10.1017/S0007114511004521.Lopez-Legarrea P., Fuller N.R., Zulet M.A. et al. The influence of Mediterranean, carbohydrate and high protein diets on gut microbiota composition in the treatment of obesity and associated inflammatory state. Asia Pac. J. Clin. Nutr. 2014; 23 (3): 360-368. DOI: 10.6133/apjcn.2014.23.3.16.Wojcik J.L., Devassy J.G., Yinghong Wu. et al. Protein source in a high-protein diet modulates reductions in insulin resistance and hepatic steatosis in fa/fa zucker rats. Obesity (Silver Spring). 2016; 24 (1): 123-131. DOI: 10.1002/oby.21312.Эпштейн-Литвак Р.В., Вильшанская Ф.Л. Бактериологическая диагностика дисбактериоза кишечника. Методические рекомендации. М., 1977; 20 с.Song M., Fung T.T., Hu F.B. et al. Association of animal and plant protein intake with all-cause and cause-specific mortality. JAMA Intern. Med. 2016; 176 (10): 1453-1463. DOI: 10.1001/jamainternmed.2016.4182.Heeringa M., Hastings A., Yamazaki S., de Koning P. Serum biomarkers in nonalcoholic steatohepatitis: value for assessing drug effects? Biomark. Med. 2012; 6 (6): 743-757. DOI: 10.2217/bmm.12.87.Kostogrys R.B., Franczyk-Żarów M., Maślak E. et al. Effect of low carbohydrate high protein (LCHP) diet on lipid metabolism, liver and kidney function in rats. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2015; 39 (2): 713-719. DOI: 10.1016/j.etap.2015.01.008.Jean C., Rome S., Mathé V. et al. Metabolic evidence for adaptation to a high protein diet in rats. J. Nutr. 2001; 131 (1): 91-98. PMID: 11208943.Mu C., Yang Y., Luo Z. et al. Temporal microbiota changes of high-protein diet intake in a rat model. Anaerobe. 2017; 47: 218-225. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2017.06.003.Ford A.L., MacPherson C., Girard S.A. et al. Effects of a high protein diet with and without a multi-strain probiotic and prebiotic on microbiota and gastrointestinal wellness in older women: a randomized, doubleblind, placebo-controlled crossover study. FASEB J. 2017; 31 (1 Suppl.): 443-448.