Larut dalam lemak penyerapan vitamin usus: situs Penyerapan di usus dan interaksi untuk penyerapan

a b s t r a c tInteraksi yang terjadi di tingkat usus antara yang larut dalam lemak vitamin A, D, E, dan K (FSVs) tidak didokumentasikan secara baik. Kami pertama kali ditentukan setiap profil penyerapan FSV sepanjang sumbu duodenum-kolon usus mouse untuk memperjelas situs penyerapan masing-masing. Kami kemudian menyelidiki interaksi antara FSVs selama serapan mereka dengan Caco-2 sel. Data kami menunjukkan bahwa vitamin A sebagian besar diserap dalam mouse proksimal usus, sedangkan vitamin D diserap di usus median, dan vitamin E dan K dalam usus distal. Interaksi kompetitif yang signifikan untuk penyerapan kemudian dijelaskan antara vitamin D, E, dan K, yang mendukung hipotesis jalur penyerapan umum. Vitamin A juga secara signifikan menurunkan serapan dari FSVs lain tetapi, sebaliknya, penyerapan yang tidak terganggu oleh vitamin D dan K dan bahkan dipromosikan oleh vitamin E. Hasil ini harus diperhitungkan, terutama untuk formulasi suplemen, untuk mengoptimalkan penyerapan FSV.

PendahuluanVitamin adalah nutrisi penting yang menjamin pertumbuhan optimal, reproduksi dan fungsi. Mereka telah dikategorikan berdasarkan kelarutan sebagai air-(B dan C) dan larut dalam lemak (FSVs), yang, pada gilirannya, digolongkan sebagai empat kelompok senyawa, khususnya A, D, E, dan K (Tabel 1). Karena tubuh tidak dapat mensintesis vitamin, atau setidaknya cukup vitamin D, jumlah yang cukup harus disediakan oleh diet. Namun, mekanisme dasar yang terlibat dalam penyerapan FSVs masih belum jelas. Awalnya, Hollander et al.(Hollander, 1981) menyediakan sebagian besar bukti mengenai penyerapan FSV. Mereka menyarankan bahwa vitamin E dan D yang diserap oleh difusi pasif (Hollander, Rim, & Muralidhara, 1975; Hollander & Truscott, 1976) sedangkan vitamin A dan K yang diserap melalui protein tergantung operator (Hollander, 1973; Hollander & Muralidhara, 1977) . Namun, studi terbaru telah mempertimbangkan kembali asumsi-asumsi ini, dan telah menunjukkan bahwa mekanisme penyerapan yang lebih kompleks dari yang dijelaskan sebelumnya: difusi pasif terjadi pada konsentrasi tinggi dari senyawa ini, sementara protein-dimediasi transportasi terjadi pada dosis diet (Reboul & Borel, 2011)Karya terbaru kami menunjukkan bahwa serapan vitamin D usus tidak hanya pasif, tetapi juga melibatkan transporter kolesterol, seperti SR-BI (Scavenger Receptor kelas tipe B I), CD36 (Cluster Determinan 36) dan NPC1-L1 (Niemann-Pick C1- seperti 1) (Reboul et al., 2011). Dengan cara yang sama, SR-BI ditunjukkan untuk menengahi serapan tokoferol di kedua Caco-2 dan mouse model (Reboul et al., 2006), serta NPC1-L1 (Narushima, Takada, Yamanashi, & Suzuki, 2008). Protein yang terlibat dalam vitamin A dan K transportasi membran ke enterocyte tetap tidak teridentifikasi.

Menariknya, beberapa interaksi komponen-vitamin makanan telah dilaporkan sebelumnya. Kami pertama kali menunjukkan bahwa pitosterol menghambat D penggabungan vitamin ke dalam misel (Goncalves dkk., 2011). Penghambatan dari-tokoferol serapan juga diamati pada Caco-2 sel dengan adanya senyawa yang berbeda, seperti fenolik naringenin, karotenoid dan c-tokoferol (Reboul et al., 2007), dan vitamin D serapan telah rusak oleh a- tokoferol (Reboul et al., 2011) dan pitosterol (Goncalves dkk., 2011).

Studi lain menunjukkan bahwa FSVs bisa memiliki interaksi antagonis yang mempengaruhi penyerapan usus mereka in vivo. Memang, pada anak ayam diberi makan dengan tingkat diet tinggi vitamin A (retinyl palmitate) selama 24 hari, plasma a-tokoferol tingkat secara signifikan tertekan dibandingkan dengan anak ayam makan control vitamin A (Sklan & Donoghue, 1982).Setelah menyelidiki penyerapan FSV dalam usus tikus, tujuan kami adalah untuk mengidentifikasi interaksi kompetitif atau sinergis antara vitamin A, D, E dan K pada langkah kunci penyerapan usus, yaitu selama serapan mereka dengan enterocyte.

2. Bahan dan metode2.1. Zat Kimia2.2. Persiapan kendaraan FSV-diperkaya untuk sel dan tikus percobaan2.2.1. Emulsi Persiapan FSV-kayaUntuk memberikan FSV ke tikus, emulsi disiapkan seperti yang dijelaskan sebelumnya (Reboul et al., 2011). Tergantung pada percobaan, tikus menerima baik retinyl palmitate (250 lg), cholecalciferol (100 lg), c-tokoferol (500 lg) atau phylloquinone (170 lg).2.2.2. Misel FSV-kayaUntuk pengiriman vitamin untuk Caco-2 sel, misel campuran disiapkan seperti yang dijelaskan sebelumnya (Reboul et al., 2011). FSVs ditambahkan pada konsentrasi yang berbeda tergantung pada kondisi (lihat Tabel 2). Konsentrasi FSV di solusi misel diperiksa sebelum setiap percobaan.2.3. Karakterisasi vitamin D serapan dalam usus tikus2.3.1. HewanEnam-minggu-tua tipe liar jantan C57BL / 6 Rj tikus yang dibeli dari Janvier (Janvier, Le-Genest-St-Isle, Prancis). Tikus-tikus tersebut ditempatkan di sebuah dengan temperatur, ruang humidity- dan cahaya dikendalikan. Mereka diberi standar diet chow dan ad libitum air. Tikusdipuasakan semalam sebelum setiap percobaan. Protokol ini disetujui oleh komite etika Marseilles (Perjanjian # 4-5032010).

2.3.2. Serapan FSV pada tikus tipe liar dalam ususPada hari percobaan, tikus yang dipaksa makan dengan emulsi FSV-diperkaya. Setelah 4,5 jam pencernaan, usus, usus buntu dan usus dari setiap binatang dengan cepat dipanen setelah euthanasia secara dislokasi leher. Usus, usus buntu dan usus hati-hati dibilas dengan PBS. Usus kecil dipotong menjadi 6 cm segmen sepanjang panjang total 30 cm. Bagian dari usus besar yang diambil merupakan pertama 6 cm. Semua sampel dihentikan pada 500 lL PBS, homogen dan cepat disimpan di? 80? C sampai analisis.2.4. Kultur sel2.4.1. Budaya Caco-2 sel

Caco-2 clone TC-7 sel dikultur seperti yang dijelaskan sebelumnya (Reboul et al., 2005, 2006). Untuk setiap percobaan, sel-sel yang diunggulkan dan ditanam di transwells selama 21 hari seperti yang dijelaskan sebelumnya (Reboul et al., 2005, 2006) untuk mendapatkan konfluen dan monolayers sel yang sangat berbeda. Dua belas jam sebelum setiap percobaan, media di ruang apikal dan basolateral digantikan dengan media yang lengkap bebas serum.2.4.2. Karakterisasi FSV transportasi apikal dan persaingan dalam selSerapan apikal FSV tergabung dalam misel campuran ditentukan setelah 1 jam inkubasi seperti yang dijelaskan sebelumnya (Goncalves dkk, 2013;. Reboul et al, 2011.). Terserap FSV diperkirakan berdasarkan FSV hadir dalam sel dipanen.Semua sampel (sel dipanen dan media kultur setelah inkubasi) disegel di bawah nitrogen dan disimpan pada? 80? C sampai analisis FSV. Aliquots sampel sel yang digunakan untuk menilai konsentrasi protein menggunakan asam kit bicinchoninic (Pierce, Montluon, Prancis).2.5. Vitamin ekstraksiFSVs diekstraksi dari 500 sampel air lL menggunakan metode yang dijelaskan sebelumnya (Reboul et al., 2011). Standar internal yang adalah echinenone, retinil asetat, tokoferol asetat dan apo-80 carotenal untuk vitamin A, D, E, dan K, masing-masing. Setelah ekstraksi lipid dengan heksana, residu kering dilarutkan dalam 200 lL fase gerak (70% asetonitril - 20% diklorometana - 10% metanol, asetonitril 60% - 38% metanol - 2% air, 100% metanol, metanol 80% - 19,45 % etanol - 0,55% air, vitamin A, D, E, dan K, masing-masing). Sebuah volume 180 lL digunakan untuk analisis HPLC.2.6. Analisis HPLCSistem HPLC dan metode didirikan menurut studi sebelumnya: vitamin A dan E, vitamin D, dan vitamin K (Oostende, Widhalm (Reboul et al, 2009). (Goncalves dkk, 2013 Reboul et al, 2011.). , & Basset, 2008). Semua vitamin diidentifikasi oleh waktu retensi dibandingkan dengan standar murni. Retinil linoleat, retinil oleat, dan retinil stearat diproduksi di usus tikus mukosa diidentifikasi oleh waktu retensi dan analisis spektral, dan dihitung berdasarkan rasio koefisien kepunahan molekul mereka dibandingkan dengan retinyl palmitate.2.7. Analisis statistikHasil dinyatakan sebagai berarti SEM. Perbedaan antara dua kelompok data berpasangan diuji menggunakan nonparametrik uji Mann-Whitney U. Nilai-nilai p