European Journal of Nutrition (v.21, #1)

Dankeswort an Prof. Dr. Dr. Konrad Lang by K. H. Bässler; A. Fricker (1-1).

Biochemical characterization of the layers of subcutaneous adipose tissue in the pig body by Gerlinde Sturm; Irmgard Kàrl; Brigitte Schwarz; G. Siebert (2-11).
During the formation of two layers of adipose tissue in the pig's body, starting from the 80th day after birth, samples were obtained by biopsy and analyzed for gross constituents and enzymes concerned with fatty-acid biosynthesis. These two layers differ in total lipid and water content and demonstrate more subtle differences amongst DNA, protein, collagen, and sodium concentrations when comparisons are made in regard to age, sex, and breeding selection for low-fat animals.Acetyl-CoA carboxylase, malic enzyme and glucose-6-phosphate dehydrogenase are more active in the inner layer, while 6-phosphogluconate and isocitrate dehydrogenases are distinguishable in the two layers of adipose tissue as well if age, sex, and breeding lines are taken into consideration. The data form the basis for a more detailed study of lipogenic potentials in adipose tissue (next paper).Während der Ausbildung von Schichten im Fettgewebe am Schweinerumpf ca. ab dem 80. Tag nach Geburt wurden bioptisch Gewebsproben gewonnen und analysiert auf Hauptbestandteile und auf Enzyme, die bei der Fettsäuren-Biosynthese mitwirken. Die beiden Schichten unterscheiden sich im Fett- und Wassergehalt und zeigen auch bei DNS-, Protein-, Kollagen- und Natrium-Konzentrationen feinere Differenzen, wenn verschiedene Lebensalter, Geschlechter und Zuchtlinien auf fettarme Tiere verglichen werden.Acetyl-CoA-Carboxylase, Malic enzyme und Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase sind in der inneren Schicht stärker aktiv; 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase und Isocitrat-Dehydrogenase sind ebenfalls in den beiden Schichten unterscheidbar, wenn Alter, Geschlecht und Zuchtlinien in die Betrachtung einbezogen werden. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für eine ins einzelne gehende Untersuchung des lipogenen Potentials im Fettgewebe (nächste Arbeit).
Keywords: adipose tissue; acetyl-CoA-carboxylase; NADPH-forming dehydrogenases; lipid formation

A study of acetyl CoA-carboxylase in adipose tissues by Gerlinde Sturm; G. Siebert (12-20).
Acetyl-CoA-carboxylase activities were measured in adipose tissues of pigs during a breeding experiment for a low-fat line, and of rats and obese mice under different nutritional conditions. Acetyl-CoA-carboxylase behaves uniformly with the four major NADPH-generating dehydrogenases, like a block of lipogenic enzymes, and is found to be genetically determined in pigs.Correlation with body fat under a variety of experimental conditions confirms the rate-limiting character of acetyl-CoA-carboxylase, not only for the biosynthesis of fatty acids, but obviously also for their esterification and for triglyceride deposition. Activity ratios of this enzyme in different adipose tissues, e.g. outerversus inner layer of subcutaneous adipose tissue in pigs, epididymalversus subcutaneous, or epididymalversus perirenal adipose tissue in rats and obese mice, correlate well with predicted fattening in pigs and with fat deposition in laboratory rodents.Moderate biotin deficiency in obese mice leads to a preferred fat deposition in the epididymal fat pad in comparison with normal biotin supply. The concept of a lipogenic potential in the body is derived from the activity ratios of acetyl-CoA-carboxylase.Die Aktivität der Acetyl-CoA-Carboxylase wurde im Fettgewebe von Schweinen bei einem Züchtungsversuch auf magere Tiere und bei Ratten und Mäusen unter verschiedenen Ernährungsbedingungen gemessen. Das Enzym verhält sich gleichförmig mit den vier hauptsächlichen NADPH liefernden Dehydrogenasen wie ein Block lipogener Enzyme und wird in Schweinen als genetisch determiniert gefunden.Wird die Enzymaktivität unter einer Reihe verschiedener Versuchsbedingungen mit dem Körperfett korreliert, so wird die geschwindigkeitsbestimmende Funktion der Acetyl-CoA-Carboxylase nicht nur für die Fettsäuren-Biosynthese bestätigt, sondern auf deren Veresterung und Ablagerung im Gewebe ausgedehnt. Quotienten der Enzymaktivität in der äußeren: inneren Schicht des Unterhaut-Fettgewebes vom Schwein, auch in epididymalem: subkutanem oder epididymalem: perirenalem Fettgewebe bei Ratte und Maus stehen in guter Korrelation mit der vorhergesagten Fettablagerung beim Schwein und mit der Verfettung bei Labornagern.Gestufter Biotinmangel führt bei fettsüchtigen Mäusen zu einer Bevorzugung der Fetteinlagerung in den epididymalen Fettkörper im Vergleich zu normaler Biotinversorgung. Aus den Aktivitätsquotienten der Acetyl-CoA-Carboxylase wird das Konzept eines lipogenen Potentials in den Versuchstieren abgeleitet.
Keywords: acetyl-CoA-carboxylase; adipose tissue; biotin; fatty acid biosyn-thesis; epididymal fat pad; liver

N-Acetyl-L-tyrosin und N-Acetyl-L-cystein werden in vitro durch Enzympräparate aus Niere und Leber der Ratte gespalten. Wahrscheinlich handelt es sich um zwei verschiedene Acylasen. Michaelis-Konstanten und Aktivitäten werden angegeben. Niere enthält pro Gewichtseinheit wesentlich mehr Aktivität als Leber. In der Muskulatur wird keine meßbare Aktivität gefunden.N-Acetyl-L-tyrosine and N-acetyl-L-cysteine are deacylated by enzyme preparations from kidney and liver in vitro. It is likely that this is caused by two different acylases. Michaelis constants and activities are shown. Kidney contains much more activity than liver per unit of weight. No activity can be detected in muscles.
Keywords: N-Acetyl-L-tyrosin; N-Acetyl-L-cystein; Acylasen; Niere; Leber

24 stoffwechselgesunde Patienten, die sich einer Magenoperation unterziehen mußten, wurden nach einer 5tägigen präoperativen Vorbereitungszeit 5 Tage lang postoperativ hypokalorisch total parenteral ernährt.Kollektiv I, n=13; erhielt 0,11 g Xylit/kg KG · Std.; Kollektiv II, n=11; erhielt 0,11 g Glucose/kg KG · Std. Beide Kollektive erhielten 1,71 g L-kristalline Aminosäuren/kg KG · die.Während der gesamten postoperativen Phase konnten bei Kollektiv II signifikant höhere Glucose- und Insulinspiegel im Serum gemessen werden. Der postoperativ stark erhöhte Insulinspiegel bei Kollektiv II führte zu signifikant niedrigeren Werten an freien Fettsäuren, Acetacetat, Β-Hydroxybutyrat- und verzweigtkettigen Aminosäuren.Die erhöhte Freisetzung muskulärer Aminosäuren sowie die Deckung eines Teiles des energetischen Bedarfes durch eine gesteigerte Fettoxydation bei Kollektiv I führten zu einer verstärkten Synthese viszeraler Proteine. Das Transferrin lag vom 3., das Albumin und das Gesamteiweiß vom 6. postoperativen Tag an signifikant höher bei Kollektiv I. Diese Untersuchung konnte zeigen, daß Xylit aufgrund seiner besonderen Bedeutung für den Intermediärstoffwechsel in der postoperativen Phase bei der Regeneration viszeraler Proteine der Glucose als Energieträger überlegen ist.After a 5-day preoperative preparing period, 24 metabolically healthy patients, who had to undergo gastric resection, were fed postoperatively by hypocaloric total parenteral nutrition for a 5-day period.Group I, n=13; received 0.11 g Xylitol/kg BW · h; Group II, n=11, received 0.11 g Glucose/kg BW · h. Both groups received 1.71 g L-crystalline amino acids/kg BW · day. During the whole postoperative period, group II had significantly higher serum glucose and insulin levels. Due to the high postoperative insulin concentration in group II, free fatty acids, acetoacetate, Β-hydroxybutyrate and branched chained amino acids were significantly lower.The augmented release of muscle amino acids and the covering of a part of the energy expenditure by increased fatty acid oxidation in group I led to a higher postoperative synthesis rate of visceral proteins. From postoperative day 3 on transferrin and from postoperative day 6 on albumin and total protein were significantly higher in group I. This study could demonstrate that due to its special role in the intermediary metabolism during the postoperative period xylitol leads to a significantly higher regeneration rate of visceral proteins compared to glucose during total parenteral nutrition.
Keywords: Xylit; Glucose; Kohlenhydrat; Fett; Proteinstoffwechsel; postoperative Phase

The postprandial thermogenesis of different diets in rats by H. Eschrich; L. Aust; R. Noack (43-50).
The postprandial thermic effect of diets containing different protein and fat moieties was estimated in young male growing rats by direct calorimetric measurements.The postprandial thermogenesis after ingestion of the control diet, which contained 30% of casein, corresponded to 8.3% of the gross energy. After exchange of half the casein by gelatine, the postprandial heat loss increased to 19.3% of the gross energy. Substitution of lard by medium-chain triglycerides and gelatine caused a further increase of thermogenesis to 20.3% and 22.6% of gross energy, respectively. Compared to the control diet, the differences are highly statistically significant.The postprandial heat production after ingestion of the casein and caseingelatine-containing diets occurred 2.5 hours after food intake and lasted about 2–3 hours. The medium-chain triglycerides-containing diets induced 45–90 minutes after food intake a significant increase of the heat production, lasting likewise 2–3 hours. The combination of dietary components with a high postprandial thermogenetic effect did not lead to an additive heat production.A very close correlation could be found between the amount of food intake and the postprandial heat loss. The core temperature of rats increased significantly after ingestion of the experimental diets. In the postprandial state it did not differ between the four experimental groups.The results demonstrate that the postprandial heat loss can be significantly increased by selected dietary components. The development of diets with a lower efficiency of energy utilization could be of interest for special dietary treatments, as for example, in certain states of obesity.Es wurde die postprandiale Thermogenese von Diäten unterschiedlichen Protein- und Fettanteils an jungen männlichen wachsenden Ratten mit der direkten Kalorimetrie bestimmt.Die postprandiale Thermogenese nach Kontrolldiät, die 30% Kasein enthält, betrug 8,3% der aufgenommenen Bruttoenergie. Nach Austausch der Hälfte des Kasein durch Gelatine erhöhte sich die postprandiale Wärmeabgabe auf 19,3% der aufgenommenen Bruttoenergie. Substitution von Schmalz durch mittelkettige Triglyceride und kombinierte Substitution durch mittelkettige Triglyceride und Gelatine verursachten einen weiteren Anstieg der Thermogenese auf 20,3 % bzw. 22,6% der aufgenommenen Bruttoenergie. Verglichen mit der Kontrolldiät sind diese Differenzen statistisch hoch signifikant.Die postprandiale Thermogenese nach Kasein- und Kasein-Gelatine-haltigen Diäten tritt 2,5 Stunden nach der Nahrungsaufnahme ein und dauert 2–3 Stunden. Die Diäten, die mittelkettige Triglyceride enthalten, rufen 45–90 Minuten nach der Nahrungsaufnahme einen signifikanten Anstieg der Wärmeabgabe hervor, der 2–3 Stunden dauert. Die Kombination von Diätkomponenten mit einer hohen postprandialen Wärmeabgabe führte nicht zu einer additiven Wärmeabgabe.Es bestand eine enge Korrelation zwischen der aufgenommenen Nahrungsmenge und der postprandialen Wärmeabgabe.Die Kerntemperatur der Ratten stieg nach Nahrungsaufnahme der Versuchsdiäten signifikant an. In der postprandialen Phase wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den vier Versuchsgruppen gefunden.Die Ergebnisse zeigen, daß die postprandiale Wärmeabgabe durch ausgewählte Diätkomponenten signifikant gesteigert werden kann.Die Entwicklung von Diäten mit einer geringen Effizienz der Energieverwertung könnte von Interesse sein für spezielle Diätbehandlungen wie zum Beispiel der Adipositas.
Keywords: dietary induced thermogenesis; direct calorimetry; postprandial core temperature

Guinea pigs well supplied with vitamin C show a linear relation between serum alkaline phosphatase activity and body weight. Investigations in guinea pigs induced to low ascorbic-acid levels by two different procedures (complete and partial deprivation of vitamin C) demonstrated that the activity of the alkaline phosphatase is not generally decreased in the serum of ascorbic-acid-deficient guinea pigs. Decreases of the serum enzyme levels reported in guinea pigs completely deprived of vitamin C, i.e. in acute deficiency, may be due to stress factors.Bei Meerschweinchen, die gut mit Vitamin C versorgt sind, findet sich eine lineare Beziehung zwischen der Aktivität der alkalischen Phosphatase im Serum und dem Körpergewicht. Untersuchungen bei Meerschweinchen, in denen durch zwei verschiedene Verfahren (völliger und partieller Entzug) niedrige Ascorbinsäurespiegel herbeigeführt worden waren, zeigten, daß die Aktivität der alkalischen Phosphatase im Serum nicht generell bei Vitamin-C-Mangel erniedrigt ist. Abnahmen der Enzymspiegel im Serum, die sich bei Meerschweinchen nach völligem Entzug von Vitamin C finden, d. h. bei akutem Mangel, sind vermutlich die Folge von Streßfaktoren.Enzyme: Alkaline phosphatase, orthophosphoric monoester phosphohydrolase (EC 3.1.3.1.)
Keywords: serum alkaline phosphatase; ascorbic-acid deficiency; guinea pigs

In einer Langzeitstudie untersuchten wir die Beeinflußbarkeit des Lipoproteinstoffwechsels der Ratte durch unterschiedlich hohe Proteinzufuhr mit und ohne Argininzusatz und durch unterschiedliche Kohlenhydratträger bei konstantem cholesterinfreiem Fettanteil der Diät (40 J%). Wir konnten nachweisen, daß sich der Plasma-Gesamtcholesterinspiegel mit steigender Proteinzufuhr erhöhte. Die HDL-Cholesterin-Konzentration im Plasma der proteinreich (40 J%) ernährten Tiere war im Vergleich zu den Gruppen mit 13 und 20 % Protein ebenfalls signifikant erhöht. Gesteigert war auch die LDL-Cholesterin-Konzentration bei den proteinreich ernährten Tieren. Dieser Anstieg der LDL bei hohem Proteingehalt trat bei Zusatz von Arginin zur Diät nicht auf. — Die Art des Kohlenhydrats (Saccharose oder Stärke) hatte bei der gewählten Versuchsanordnung keinen Einfluß auf die Zusammensetzung der Lipoproteine.The repeatedly reported effect of proteins on lipoprotein metabolism leaves the question if this is caused mainly by the amount or amino acid composition of the protein itself, by the accompanying fat or cholesterol content, or by the contemporary predominant kind of carbohydrate in the diet. We conducted experiments with male rats, feeding them in 6 groups of 20 animals for one year semipurified, cholesterol-free diets with constantly 40 (J−)% fat in all diets, 13 % (I), 20 % (II, III, IV) or 40% (V, VI) protein and complementary carbohydrates (50 % starch, 50 % sucrose). III received sucrose only, IV starch only. VI was given additionally 0.8 % arginine (arg). Rats on 40 % protein exhibited higher total plasma cholesterol levels in comparison to 13 % protein, HDL values were nearly identical in I, II, III, IV, and increased in V and VI. LDL was increased in V, compared to all other groups.Conclusion: The level of dietary protein alone may influence amount and distribution of lipoproteins in rats. LDL may be decreased by addition of arg, HDL remains unchanged. The type of carbohydrate had no influence on HDL or LDL on conditions of our experiment, whereas earlier experiments showed elevation of LDL values with sucrose in comparison to starch if cholesterol was present in the diet.
Keywords: Blutlipide; HDL; LDL; proteinreiche Ernährung; Arginin; Stärke; Saccharose

Es wurde der Einfluß einer ganzen Reihe von technologischen für die Produktion sterilisierter Konserven charakteristischen Faktoren auf Veränderungen des Gehaltes an freiem und gebundenem Thiamin erforscht. Es wurde der Fortschrittsgrad der autolytischen Veränderungen des Fleisches, das Vorhandensein von Pökelsalzen, der Zusatz von Zucker, Stärke und Kalträucherpräparat berücksichtigt. Es wurde nachgewiesen, daß — je größer der Fortschrittsgrad der autolytischen Veränderungen des Fleisches war —, desto mehr enthielt dieses an freiem Thiamin und weniger an gebundenem Thiamin. Verluste an allgemeinem Gehalt von Thiamin im Fleisch mit fortgeschrittenen autolytischen Veränderungen war infolge von Sterilisation der Konserven geringer. Gebundenes Thiamin wies sodann eine spezielle Empfindlichkeit gegen den thermischen Abbau auf, als sein Anteil in der Zusammensetzung mit freiem Thiamin 30 % überschritt. Der Zusatz von Zucker zum Konservenbrät setzte den thermischen Abbau des freien Thiamins langsamer herab, das Kalträucherpräparat dagegen steigerte diese Verluste. Die Menge an freiem Thiamin stand in enger Beziehung zu dem Gehalt an allgemeinem Thiamin. Der Korrelationsgrad gestaltete sich auf dem Niveau r=0,995.
Keywords: Thiamin; Sterilisation; Schweinefleisch; freies Thiamin; gebundenes Thiamin

Protein enrichment of bread: I. Chemical and sensoric evaluation by F. S. Taha; M. Attia; N. A. Shehata (77-82).
Five protein sources, namely, sunflower seed protein concentrate, soy protein concentrate, lupine flour, rice bran flour, and fish protein concentrate, were used to enrich wheat bread. The protein sources were added at 5 % and 10 % levels. Chemical analysis of the enriched bread revealed increase in the protein content by values ranging from 16 to 62 %. Sensoric evaluation included: aroma, crumb colour, crust colour, texture, flavour, and overall acceptability. The mean scores for these characteristics show that the protein sources are favourable supplements especially at 5 % level.

Buchbesprechungen by H. -D. Belitz; H. Glatzel; K. H. Bäßer (83-85).