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作品简介:赖氨酸是第一个限制饮食中必需氨基酸的新生儿。第一遍的肠道代谢饮食赖氨酸有直接影响系统的可用性。我们调查是否第一遍赖氨酸代谢在早产儿肠高,特别是在较低的肠内的摄入量。
患者和方法:六早产儿(出生体重0.9(0.1)千克)研究了两个不同的时期:期(n = 6):摄入管理伤的40%,60%非肠道;赖氨酸摄入92(6)μmol / h×(公斤);和B期(n = 4): 100%的肠内喂养;赖氨酸摄入100(3)μmol / h×(公斤)。双稳定同位素示踪技术被用来评估内脏和全身赖氨酸动力学。
结果:分数第一遍赖氨酸由小肠吸收明显高于部分肠内喂养(期间32 (10)%v期B 18 (7) %;p < 0.05)。绝对吸收没有明显不同。全身赖氨酸氧化显著降低全肠内喂养(期间一个44 (9)v期B 17(3)μmol / h×(公斤);p < 0.05),明显高于全身赖氨酸平衡完整的肠内喂养(期间52 (25)v83年B(3)μmol / h×(公斤);p < 0.05)。
结论:分数第一遍赖氨酸吸收部分肠内喂养期间要高得多。收到完整的肠内喂养早产儿低全身赖氨酸氧化,导致更高的净赖氨酸平衡,而早产儿接受部分肠内喂养。因此非肠道管理不是那么有效赖氨酸饮食赖氨酸在促进蛋白质沉积在早产儿。
- 肠内营养
- 赖氨酸的新陈代谢
- 肠外营养
- 含碘,赖氨酸释放蛋白质分解
- NOLD, non-oxidative赖氨酸处理
- 迪PDB,小便箭石
来自Altmetric.com的统计
影射常数静脉输注氨基酸和稳定同位素标记已经成为研究全身蛋白质动力学的参考方法。1 -3直接通过测量特定氨基酸的氧化率,结论可以得出过度供应的一个特定的氨基酸。由于早产儿营养代谢研究的局限性,一些研究在新生儿动物进行量化蛋白质代谢体内。这些研究表明,门户排水脏器(肠、胰腺、脾脏和胃)使用超过50%的饮食蛋白摄入蛋白质合成和生物合成途径,4 -7赖氨酸氧化的主要网站。8尤其重要的是利用肠的必需氨基酸。使用率高的必需氨基酸小肠导致较低的系统可用性的必需氨基酸。我们特别感兴趣的赖氨酸,第一限制氨基酸在牛奶喂新生儿哺乳动物。9因此,如果饮食中蛋白质的量不充足,蛋白质合成的速度和增长将取决于赖氨酸的数量。
新生儿小猪通常被认为是一个很好的模型,人类的婴儿对利率和胃肠道的模式发展。10此外,小猪和婴儿之间的氨基酸模式是类似的血浆浓度和需求。11日,12然而,没有数据表明赖氨酸动力学在婴儿在成人内脏赖氨酸吸收已经发现不同赖氨酸摄入量的5%和35%之间。7,13
主要是由于他们的不成熟的胃肠道,所有早产儿面临一段受损肠内摄入的头几个星期的生活,他们经常接受肠外和肠内营养供应。基于我们发现绝对赖氨酸利用率新生儿肠的猪似乎是独立于赖氨酸的摄入量,8我们假定部分首先通过赖氨酸利用率会高得多在肠内摄入限制。重要的是,这将导致更低的系统可用性的饮食赖氨酸。因此,我们测量了第一遍赖氨酸吸收响应两种不同在新生儿肠内摄入。
除了第一个通过赖氨酸利用率,肠道的大小赖氨酸分解代谢早产新生儿的营养也很重要。所需要的能量维持肠道的高蛋白质周转的速度在很大程度上是来源于氧化非必需氨基酸。4,14然而,一些必需氨基酸,包括赖氨酸、氧化,导致不可挽回的损失。8日,15日,16尽管一般认为肠道粘膜并不拥有赖氨酸分解酶,17日,18我们表明,猪的肠道氧化膳食赖氨酸占大约30%的全身赖氨酸氧化。6饮食赖氨酸是否氧化,内脏组织在人类尚未研究。量化的内脏和全身赖氨酸氧化的反应在早产儿肠内蛋白质摄入量的水平是本研究的第二个目标。
方法
病人
这项协议是伊拉斯姆斯大学的机构审查委员会批准。书面的知情同意是来自父母。内脏和全身赖氨酸动力学量化在部分肠内喂养早产儿(时期)和完整的肠内喂养(B)时期。病人符合本研究早产儿,出生体重从750克到1250克的人适合孕龄的图表引导和麦克莱恩。19排除在研究婴儿有先天性畸形,或胃肠道或肝脏疾病。婴儿床的分数20.第一天的生活都是低于5。新生儿的临床特点如表1所示。他们收到了营养方案根据我们喂养协议:母乳喂养的组合或公式(Nenatal;纽迪希亚,Zoetermeer、荷兰)和肠外营养含有葡萄糖,氨基酸(Primene 10%;Clintec比荷卢经济联盟NV,布鲁塞尔,比利时)和脂质(Intralipid 20%;Fresensius Kabi窝博世、荷兰)。Nenatal作为唯一的肠内营养12小时前开始学习和研究时期。
协议
两个时期的研究设计由两个连续的研究天(1和2期的一项研究天,期间报告天3和4)(图1),期间,肠内喂养婴儿肠内收到40%和60%,期间他们收到完整的肠内喂养。期间,婴儿植入动脉和静脉导管注入示踪剂和提取血液样本。期间B,外周静脉导管用于注入示踪剂;血液样本被heelstick收集。血液通过heelstick获得血液撤出动脉毛细血管而跟加热前集合,以确保容易收集。我们假设类似于加热箱技术,等离子体浓缩没有区别。21
概述图天期间1和2,和学习期间天3和4 B。
为了收集这些婴儿的呼吸样本,我们使用珀曼描述的方法等用鼻管。22该方法被用于儿童22和早产儿呼气有限的集合2复苏后的管理13C标记底物。23日,24我们已经验证这种技术使用氧化研究早产儿(Van der Schoor未发表的数据)。简单地说,一个6 Fr胃管(6 Ch菱形花纹;舍伍德医疗,Tullamore,爱尔兰)放置1 - 1.5厘米到鼻咽,和15毫升样品结束潮汐的呼吸慢慢被注射器。重复的整除的呼气每个采样点都存储在真空采血管进行分析。
三个不同的稳定同位素注入每一天的学习期间进行。首先,准备两个小时注入(10.02μmol /公斤和10.02μmol /×h)(公斤)的13C]碳酸氢盐(99.0摩尔%13C;美国马萨诸塞州剑桥同位素,沃本)溶解在无菌生理盐水是管理以恒定速率。的13C标记碳酸氢盐注入立即紧随其后两影射五小时输液(9.77μmol /公斤和9.77μmol /×h)(公斤)的[U -13C]赖氨酸(97.0摩尔%13C;剑桥同位素)和(9.31μmol /公斤和9.31μmol /×h)(公斤)的2H4赖氨酸(98.0摩尔%2H;剑桥同位素)。A和B两个时期,我们管理的示踪剂按照以下顺序:天1和3,研究[U -13C)通过静脉导管和赖氨酸是(2H4通过胃内的导管)赖氨酸;天2和4,研究静脉和胃内的线路切换。所有同位素进行了测试,发现无菌和热原质自由之前,在我们的研究中使用。0时,基线血液和呼吸样本收集。在最后一个小时每个示踪剂的注入,每隔15分钟的呼吸样本收集和血液样本在390和420分钟。的血液总量撤回在天为1.5毫升的一项研究中,不到2%的血容量1000 g的婴儿。血液立即被储存在离心机,−70°C进行进一步分析。
分析方法
小整除的等离子体(100μl)被测量等离子体赖氨酸浓度的氨基酸分析仪(Biochrom有限公司,剑桥,英国)。浓缩的[U -13C]赖氨酸和[2H4赖氨酸在等离子体是由气相色谱谱N (O, S)根据Husek -methoxycarbonylmethylester导数,25与一些细微的修改。浓缩的呼吸样本进行分析13有限公司2在同位素比率质谱计(ABCA;欧罗巴科学,范Loenen仪器、莱顿、荷兰)。26
计算
赖氨酸的营业额计算通过测量示踪剂稀释在稳态作为稳定同位素示踪剂的改性,如前所述。27日,28方程用于获得结果附录中详细说明。
统计数据
数据表示为代表(SD)值获得样本过去小时每个示踪剂的注入。使用学生的统计进行比较t测试。的值作为显著p < 0.05。
结果
六名病人进行了研究期间期间和4 B(表1),体重的时候时间是1.0(0.1)(0.2)公斤1.3公斤,期间B所有婴儿临床稳定没有败血症的临床症状。血常规化学和血液学都在正常范围内,并没有明显的变化这些参数前后24小时学习。期间,五个六个婴儿鼻刺收到补充氧气,而期间B没有四个婴儿需要补充氧气。意思是赖氨酸、蛋白质、葡萄糖、脂肪和能量摄入量时期A和B是表2所示。
同位素高原
赖氨酸为等离子体动力学计算从高原浓缩值赖氨酸和呼吸二氧化碳(表3)。背景恢复的13C]标签呼气空气中没有明显不同时期(阶段−19.80 (1.28)v期B−20.24 (0.99)13C小便迪箭石(PDB))。也没有背景的差异复苏的13C]标签呼气空气之间的连续两天的研究每个时期(第一天:−20.61 (1.23)v第二天:−18.99 (1.43)PDB;和B:第一天:−21.58 (0.35)v第二天:−18.89 (2.59)PDB)。虽然我们花了两个血液样本注入示踪剂四个小时后,我们确信是达到稳定状态,我们发现一个同位素高原有限公司2排泄。在呼吸,高原高原必须到达现场的赖氨酸氧化(细胞)。13有限公司2浓缩在呼吸(13C)碳酸氢钠注入玫瑰迅速注入的第一个小时在这两个时期,在所有婴儿成为常数由120分钟,与< 5%的变异高原(时间4.1 (1.0)v期B 3.4 (0.8) %)。呼吸的变异系数(13C]赖氨酸浓缩在基线高原是6.2(1.5)%期间期间和6.8 (1.6)% B。
赖氨酸动力学
等离子体中赖氨酸浓度明显高于部分肠内喂养与完整的肠内喂养(期间231 (108)v133年B(48)μmol / h×(公斤);p < 0.05)。正如预期的那样,整个身体赖氨酸通量较高的口语比静脉注射示踪剂组两个时期(通量的胃内的396年(49)v通量静脉267(35)μmol / h×(公斤);B通量胃内的279年(42)v通量静脉231(40)μmol /×h)(公斤)。第一遍赖氨酸吸收膳食摄入量明显高于赖氨酸的分数限制肠内赖氨酸摄入量(期间32 (10)v期B 18 (7) %;p < 0.05)。然而,内脏赖氨酸吸收在绝对数量没有明显不同的完整的肠内摄入(期间10 (3)v期18(6)μmol B / h×(公斤);p = 0.17)。内脏组织没有氧化膳食中赖氨酸部分肠内喂养或完整的肠内喂养(期间−4 (23)v期B−18(20)摩尔/×h)(公斤)。
全身赖氨酸氧化时显著降低全肠内喂养(图2)。全身赖氨酸氧化占总赖氨酸50(19)%的摄入量在部分肠内营养而只有17(3)%的总赖氨酸摄入量氧化在全肠内喂养(p < 0.05)。non-oxidative处置赖氨酸(NOLD;期222 (36)vB 169年(36)µmol /公斤×h)和赖氨酸释放的蛋白质分解(含碘;期214 (39)v131年B(38)μmol / h×(公斤)没有显著不同的两个时期。期间产生的净赖氨酸平衡明显高于全肠内喂养(图2)。
全身赖氨酸氧化和平衡在绝对数量期间一段(n = 6)和B (n = 4)。* p < 0.05。
讨论
本研究的主要目的是测量早产儿的赖氨酸动力学来洞察内脏组织的重要性与全身赖氨酸动力学。此外,我们希望量化第一遍赖氨酸代谢在全肠内喂养和显著降低肠内的摄入量。我们的数据表明,在早产儿接受完整的肠内喂养,全身赖氨酸氧化显著降低,赖氨酸平衡明显高于接收部分肠内喂养早产儿。大约三分之一的膳食赖氨酸期间被内脏地区部分肠内喂养相比,分数较低(18%)在全肠内喂养。此外,我们不能发现任何第一遍赖氨酸氧化通过内脏组织喂养时期。
感兴趣的是我们的结果在新生儿猪接收低蛋白饮食,6关于高分数第一遍赖氨酸吸收下观察早产儿肠内氨基酸供应受到限制。高内脏提取膳食摄入量的一小部分在接收部分肠内喂养早产儿也符合蛋白质周转的高值在不成熟的老鼠,29日最大贡献的肠道在断奶全身蛋白质合成获得。
第一遍高吸收也可能造成不完全消化吸收的膳食蛋白质和氨基酸。然而,成年人和婴儿的研究表明大约98%的牛奶蛋白质消化率高和谷物的蛋白质。30.31日这可能表明,所有膳食牛奶蛋白质被肠粘膜吸收,在粪便不会丢失。因此赖氨酸不出现在体循环是利用通过肠道,并通过粪便不会丢失。事实上,斯托尔等已经证明在新生儿的猪内脏组织氨基酸有很高的要求,被证明是一个重要的调制器的全身氨基酸可用性。6内脏高赖氨酸提取在他们的第一个周的早产儿生命可能需要为他们提供氨基酸高肠道蛋白质合成快速适应肠内喂养的期间。例如,众所周知,营养物质在肠道内腔的存在提供了一个显著的刺激肠道的增长。32
与我们在小猪的发现相比,管腔内的赖氨酸、赖氨酸的内脏组织显然不氧化,这意味着肠道赖氨酸新陈代谢在早产儿中只包括蛋白质合成。换句话说,这些结果表明,过早的肠道有最有效的使用必需氨基酸赖氨酸,扮演着一个很重要的角色,将饮食氨基酸外围组织。
我们的第二个目标是确定整个身体赖氨酸动力学与两个不同肠内赖氨酸供应。令人惊讶的是,在全肠内喂养早产儿,全身赖氨酸氧化与部分肠内喂养相比显著降低。降低全身赖氨酸氧化表明蛋白质的机制在全肠内喂养早产儿。因此,赖氨酸平衡膳食摄入量赖氨酸增强显著增加。一致这些氧化的结果,等离子体中赖氨酸浓度明显高于部分肠内喂养。这个喂养期间,氨基酸是通过胃静脉循环和管理,在与完整的肠内喂养。等离子体越高赖氨酸浓度在部分肠内喂养可能由于我们直接静脉输液和显著降低第一遍赖氨酸被肠道吸收。此外,降低全身赖氨酸氧化部分肠内喂养期间可能导致更高的等离子体赖氨酸水平。这种观察的另一个解释可能是氨基酸摄入总量在全肠内喂养,营养更均衡,从而改进了赖氨酸的平衡。换句话说,它可能表明赖氨酸不是第一个限制饮食中必需氨基酸的条件下部分肠内喂养。 Otherwise, lysine oxidation would have been lower during partial enteral feeding.
明显降低全身赖氨酸氧化和高赖氨酸平衡在全肠内喂养类似达菲和Pencharz获得的值。33喂养的影响相比他们的研究路线(静脉或肠内)在新生儿的蛋白质代谢和得出结论,口头新生儿利用氨基酸合成更有效地比总不经肠道喂养婴儿。33早期肠外氨基酸供应给预防蛋白质损失,但目前的研究清楚地表明,肠内喂养是一种更有效的方式喂养早产儿。不幸的是,肠道不成熟经常损害早期肠内喂养但我们的数据表明,最大努力应该尽快启动肠内喂养的早产儿。34
在我们研究设计有一定的局限性。能量摄入的因素之一,影响蛋白质合成率。尽管赖氨酸摄入量都喂养时期几乎是相同的,能量摄入喂养时期之间的明显不同。代谢能量的摄入偏伤喂婴儿摄入伤的74%喂婴儿。非肠道喂养新生儿似乎只需要75%的能量的伤喂婴儿来达到相同的增长率35因为较低的能量消耗的内脏组织在肠外营养。此外,美联储伤婴儿有一些能量损失在凳子上由于吸收不良。在先前的研究中,我们没有发现显著的影响减少能量摄入120 - 100千卡/公斤×天氮排泄和蛋白质沉积在早产儿。36范Goudoever等显示在早产儿中,燃料利用率的整体模式的影响的喂养方式。37因此,我们推测,更高的能量摄入在全肠内喂养没有显著影响赖氨酸动力学。
研究设计相关的另一个问题是不同的产后年龄在研究时期。婴儿期间老B,这可能影响赖氨酸动力学。然而,这不是我们的研究设计可行的婴儿在喂养7天。另一方面,它不是伦理上合理的对部分肠内喂养婴儿在出生后的三周时代一段至少五天为了适应减少肠内喂养率。此外,我们想要评估赖氨酸动力学在早产儿治疗新生儿重症监护喂养方案根据标准。
总之,我们已经表明,内脏组织新陈代谢率高和使用几乎三分之一的膳食摄入赖氨酸在早产儿接受部分肠内喂养。然而,尽管赖氨酸catabolised的全身在很大程度上,特别是在部分肠内喂养,它不是catabolised内脏组织在第一遍在早产儿。此外,赖氨酸平衡时更高的全肠内喂养相比,部分肠内喂养。总的来说,结果表明,非肠道管理不是那么有效赖氨酸膳食管理赖氨酸在促进蛋白质沉积在他们的第一个周的早产儿生命。
附录
赖氨酸通量计算为:
问在哪里四世是静脉注射的通量赖氨酸示踪(μmol /(公斤×h)),我呢l是赖氨酸注入率(μmol /公斤×h)),和E搞笑ydF4y2Ba和Ep的充实(摩尔%)(U -13C或2H4赖氨酸infusate]赖氨酸,在稳态等离子体,分别。
第一遍赖氨酸吸收计算为:
你在哪里第一遍赖氨酸吸收(μmol / h×(公斤),问吗搞笑通量的胃内的赖氨酸示踪(μmol /(公斤×h)),我是肠内赖氨酸摄入量(μmol / h×(公斤)。
在稳定状态,赖氨酸进入浆池的数量应该等于赖氨酸离开池的数量。赖氨酸可以进入池被释放蛋白质分解或通过饮食的结果。赖氨酸离开池可能氧化处理或non-oxidative处理。
问在哪里通量的赖氨酸示踪(μmol / h×(公斤),含赖氨酸的含量是释放蛋白质通过分解(μmol / h×(公斤),牛是赖氨酸氧化的速率(μmol / h×(公斤),和NOLD non-oxidative赖氨酸处理的速度(μmol / h×(公斤)。
净赖氨酸平衡,索引的蛋白质沉积,计算为:
B是赖氨酸平衡(μmol / h×(公斤)。
全身有限公司2产量估计为:
我在哪里B的注入速度(13C)碳酸氢钠(μmol / h×(公斤),EiB是浓缩(摩尔%)(13C]碳酸氢盐碳酸氢盐infusate和IEB是13有限公司2浓缩在高原(13C)碳酸氢钠注入(摩尔%)。这个方程不正确的保留的13C]碳酸氢盐在不同的身体池高估公司2生产速度。然而,同样的校正因子用于量化了赖氨酸氧化速率(eqn (6))。因此,赖氨酸氧化速率不是高估了。38
如前所述,赖氨酸氧化计算乘以复苏的13C]赖氨酸呼气空气中赖氨酸的出现率。38赖氨酸氧化的分数是衡量根据以下方程,假设一个恒定的VCO2(速度有限公司2生产)在研究过程中,持续了7个小时38:
即在哪里l和IEB是13有限公司2充实(摩尔%)在稳态静脉(U -13C]赖氨酸和[13C]碳酸氢盐输液。我的l6乘以一个系数C原子的数量占标签。
全身赖氨酸氧化被计算为:
计算的新陈代谢(U -伤管理13C]赖氨酸有限公司2是复杂的事实,一些赖氨酸示踪剂吸收,从而标签动脉池。因此,non-first通过氧化的13C]标签赖氨酸是管理伤但被吸收进入人体,研究第二天可以计算为:
即在哪里13 c搞笑是13C浓缩(摩尔%)在胃内的等离子体(13C]赖氨酸灌注研究一天2,即13 c四世是13C浓缩在等离子体静脉(13C]赖氨酸研究第一天的输液。
总赖氨酸氧化研究第二天像前面描述的那样计算:
问在哪里四世是静脉注射的通量2H4]赖氨酸示踪(μmol / h×(公斤)。
第一遍赖氨酸氧化从而可以计算为:
确认
的索菲亚基础科学研究(克罗格基金会)和荷兰皇家艺术与科学院(德梅伦基金)支持这项工作。我们感谢J弗朗基实验室分析。我们感谢教授博士D Tibboel有用的评论和评论的手稿。
引用
脚注
本文致力于P J芦苇的记忆。他的传球在2002年末代表一个巨大的损失的人有幸与他合作。芦苇博士是一位伟大的导师和崇高的榜样,世卫组织继续对他以前的同僚们提供灵感。