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The Detection of caprylate produced by gut microbiota
András Gregor
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ernährungswissenschaften
Betreuer*in
Jürgen König
DOI
10.25365/thesis.48026
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22771.65018.240073-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Caprylate is a medium chained fatty acid (MCFA), mostly known for activating the orexigenic hormone ghrelin. Therefore, caprylate is especially important while fasting. In order to elucidate the effect of caloric restriction (CR) on caprylate plasma level, mice were subjected to a CR diet for two weeks. By using wood, corncob and cellulose beddings, the impact of the bedding type on CR-outcomes as well as on the caprylate plasma level were evaluated.
As there was no well-established method for the detection of caprylate in the plasma of mice, a new method was developed. The sample preparation included the derivatization of caprylate with the derivatization reagent 4-(2-((4-bromophenethyl) dimethylammonio) ethoxy) benzenaminiumdibromide (4-APEBA) which was analysed by LC-MS.
This thesis supports the observation that CR mice tend to eat their bedding, preferably the wooden one, the second favourite being the corncob and the least favoured being the cellulose bedding (1.39g ± 0.05g vs 1.01g ± 0.06g vs 0.61g ± 0.06g, respectively; p<0.001). It was observed that the bedding type did neither significantly influence the daily body weight loss, nor the total body weight loss, nor the time it took the mice to start the meal, nor were the glucose levels or the stomach weight expressed in percent of the body weight affected. However, the cecum weight was influenced by the highest fiber and probably by the cellulose intake.
In the feces, elevated caprylate concentrations in the CR groups cellulose and wood were observed. This may be due to the overall higher cellulose intake, which can be metabolized by the microbiota into caprylate. The caprylate plasma levels were lower in the CR groups (6.62µg/ml ± 0.29µg/ml) than in the groups fed ad libitum (8.38µg/ml ± 0.24µg/ml). There was no difference in the plasma caprylate levels within the CR or the control group. Interestingly, the caprylate plasma level of the CR group with the wooden bedding, and thus with the highest fiber intake, did not differ from the one of the control groups.
Caprylsäure zählt zu den mittelkettigen Triglyceriden und ist vorwiegend als wichtigster Aktivator von Ghrelin bekannt. Die vorliegende Masterarbeit untersucht die Auswirkung von Kalorienrestriktion auf den Caprylsäurespiegel von Mäusen. Einerseits wurden die Auswirkungen des Einstreutyps auf die Ergebnisse der kalorischen Restriktion untersucht, wofür Einstreu aus Holz, Maiskolben und Zellulose verwendet. Andererseits wurde der Einfluss des Caprylsäuregehalts im Blutplasma oder im Stuhl überprüft.
Da es für die Plasma-Caprylsäure-Analyse noch keine etablierte Methode gibt und eine solche trotzt intensiver Recherchen nicht auffindbar war, wurde eine neue Methode mit LC-MS/MS entwickelt. Diese schließt die Derivatisierung der Caprylsäure mit dem Reagens 4-(2-((4-bromophenethyl) dimethylammonio) ethoxy) benzenaminiumdibromide (4-APEBA) ein.
Die vorliegende Arbeit bestätigt die Beobachtung, dass Mäuse unter Kalorienrestriktion die Einstreu fressen. Es ließ sich beobachten, dass jene Streu, die am meisten konsumiert wurde, Holz war, gefolgt von Maiskolben. Jene aus Zellulose war am unbeliebtesten (1,39g ± 0,05g vs 1,01g ± 0,06g vs 0,61g ± 0,06g; p<0,001). Der Genuss der Einstreu hat weder einen signifikanten Einfluss auf den täglichen Körpergewichtsverlust, den gesamten Körpergewichtsverlust, die Dauer, bis die Mäuse zu fressen beginnen, noch auf die Blutzuckerwerte oder das Magengewicht (gemessen in Prozent des Körpergewichtes). Jedoch wurde der Caecumgewicht durch die Ballaststoffzufuhr und wahrscheinlich der Zelluloseaufnahme beeinflusst.
Jene Versuchsgruppen, die unter Kalorienrestriktion eine erhöhte Stuhl-Caprylsäure-Konzentrationen aufwiesen, waren diejenigen, die Zellulose und Holz gefressen hatten. Als Ursache für eine solche Konzentration kann die erhöhte Zellulose-Aufnahme gesehen werden, welche die Anzahl der Caprylsäure-produzierenden Bakterien fördern könnte. Die Plasma-Caprylsäure-Konzentration war in der Kontrollgruppe (8,38µg/ml ± 0,24µg/ml) höher als in den Gruppen unter Kalorienrestriktion (6,62µg/ml ± 0,29µg/ml). Innerhalb der Kontrollgruppen und jene die der Kalorienrestriktion ausgesetzt wurden, waren keine signifikante Unterschiede bezüglich des Plasma-Caprylsäure-Spiegels zu beobachten. Interessanterweise war auch zwischen der kalorienreduzierten Gruppe mit der Holz-Einstreu und den Kontrollgruppen kein signifikanter Unterschied zu erkennen.
Schlussendlich deuten die Ergebnisse des für diese Arbeit durchgeführten Experiments auf eine Beeinflussung des Plasmagehalts und der Caprylsäure-Konzentration im Stuhl durch Kalorienrestriktion und Einstreutyp hin.
Abstract
(Englisch)
Caprylate is a medium chained fatty acid (MCFA), mostly known for activating the orexigenic hormone ghrelin. Therefore, caprylate is especially important while fasting. In order to elucidate the effect of caloric restriction (CR) on caprylate plasma level, mice were subjected to a CR diet for two weeks. By using wood, corncob and cellulose beddings, the impact of the bedding type on CR-outcomes as well as on the caprylate plasma level were evaluated.
As there was no well-established method for the detection of caprylate in the plasma of mice, a new method was developed. The sample preparation included the derivatization of caprylate with the derivatization reagent 4-(2-((4-bromophenethyl) dimethylammonio) ethoxy) benzenaminiumdibromide (4-APEBA) which was analysed by LC-MS.
This thesis supports the observation that CR mice tend to eat their bedding, preferably the wooden one, the second favourite being the corncob and the least favoured being the cellulose bedding (1.39g ± 0.05g vs 1.01g ± 0.06g vs 0.61g ± 0.06g, respectively; p<0.001). It was observed that the bedding type did neither significantly influence the daily body weight loss, nor the total body weight loss, nor the time it took the mice to start the meal, nor were the glucose levels or the stomach weight expressed in percent of the body weight affected. However, the cecum weight was influenced by the highest fiber and probably by the cellulose intake.
In the feces, elevated caprylate concentrations in the CR groups cellulose and wood were observed. This may be due to the overall higher cellulose intake, which can be metabolized by the microbiota into caprylate. The caprylate plasma levels were lower in the CR groups (6.62µg/ml ± 0.29µg/ml) than in the groups fed ad libitum (8.38µg/ml ± 0.24µg/ml). There was no difference in the plasma caprylate levels within the CR or the control group. Interestingly, the caprylate plasma level of the CR group with the wooden bedding, and thus with the highest fiber intake, did not differ from the one of the control groups.
Altogether, these results show that CR does have an effect on the plasma caprylate concentration and that the bedding type may have an impact on the feces as well as on the plasma caprylate concentrations.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Octanoic acid Caprylate Plasma Mice 4-APEBA LCMS analysis
Schlagwörter
(Deutsch)
Octansäure Caprylsäure Plasma Maus 4-APEBA LCMS analyse
Autor*innen
András Gregor
Haupttitel (Englisch)
The Detection of caprylate produced by gut microbiota
Paralleltitel (Deutsch)
Analyse von, durch die intestinale Mikrobiota produzierte, Caprylsäure
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
IX, 80 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürgen König
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges ,
35 Chemie > 35.23 Analytische Chemie: Allgemeines
AC Nummer
AC13790510
Utheses ID
42432
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |