European Journal of Nutrition (v.23, #3)

Die Verschlechterung des Ernährungszustandes und die Abnahme an Körpermasse ist eines der auffälligsten Symptome des Krebsleidens. Zur Beantwortung der Frage, inwieweit Störungen der Dünndarmresorption für die sich entwickelnde Malnutrition verantwortlich zu machen sind, untersuchten wir 54 onkologische Patienten mit Hilfe des modifizierten D-Xylose-Resorptionstests. Nach zeitlich getrennter oraler und intravenöser Applikation von 10 g D-Xylose wurde auf der Grundlage einer biophysikalischen Modellierung das Ausmaß der Resorption in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt. Mit dem Auftreten allgemeiner unspezifischer Tumorsymptome erhöht sich die Häufigkeit von Resorptionseinschränkungen. Es konnte eine gesicherte Beziehung zwischen Ausbreitungsgrad (Staging), histologischem Differenzierungsgrad des Karzinoms einerseits und dem Ausmaß der Dünndarmresorption andererseits nachgewiesen werden. Enterale Resorptionsstörungen stellen eine Teilursache bei der Entwicklung einer Mangelernährung bei Krebskranken dar und sind selbst als Folge der katabol akzentuierten Stoffwechsellage anzusehen.A deteriorating nutritional condition combined with the loss of body mass is one of the most noticeable symptoms of cancer. In order to answer the question to what extent absorption disorders in the small intestine are responsible for the malnutrition which develops, we studied 54 oncologic patients using modified D-xylose absorption tests. After the oral and intravenous administration of 10 g D-xylose at different times, the degree of absorption dependent on time was determined on the basis of a biophysical model. When accompanied by general nonspecific tumor symptoms, the frequency of absorption restrictions was increased. An established relation was found between the extent of small intestinal absorption, on the one hand, and the degree of spreading (staging) and the degree of histological differentiation of the carcinoma, on the other hand. Enteral absorption disorders represent a partial cause for the development of malnutrition in cancer patients and must be viewed as a result of a metabolic situation which is distinctly catabolic.
Keywords: Dünndarmresorption; Tumorstadium; histologischer Typ; Organlokalisation; Ernährungstherapie

Presently 3-methylhistidine excretion is widely used for monitoring the metabolic status of patients during different kinds of clinical conditions. Aim of the study was to reconsider its predicative value on the basis of a larger collective of healthy persons and to find a standardization independent from sex. Therefore endogenous 3-methylhistidine release of 40 healthy adults (24 women and 16 men) was measured and related to body weight, body surface area, arm muscle circumference, and nitrogen and creatinine excretion. A positive correlation could be observed only for 3-methylhistidine and creatinine excretion and that to the same extent both for females and males. Assuming that the excreted 3-methylhistidine is mainly originating from muscle protein the calculated daily protein breakdown amounted for women 39.9 g and 68.1 g for men. No difference between females and males could be observed in the percentual turnover of myofibrillar protein which has been estimated with 0.90 and 0.98 respectively. We interpret our results saying that endogenous 3-methylhistidine excretion is a valuable indicator for muscle protein breakdown in humans with intact kidney function. For the assessment of muscle proteolysis by 3-methylhistidine excretion in heterogenous groups of patients it is recommended to use the 3-methylhistidine/creatinine ratio or the percental turnover of myofibrillar protein.Die 3-MHIS-Ausscheidung wird gegenwärtig bei den unterschiedlichsten klinischen Bedingungen als Monitor der Stoffwechsellage der Patienten herangezogen. Ziel dieser Studie war es, die Aussagefähigkeit dieser Meßgröße anhand eines größeren Kollektivs von gesunden Personen zu überprüfen und unabhängig vom Geschlecht standardisieren zu können. Es wurde deshalb von insgesamt 40 gesunden Erwachsenen (24 Frauen und 16 Männern) am 4. Tag einer 3-MHIS-freien Ernährung die endogene 3-MHIS-Freisetzung gemessen und zu Körpergewicht, Körperoberfläche, Armmuskelumfang, Stickstoff- und Creatininausscheidung in Beziehung gesetzt. Eine positive Korrelation ergab sich sowohl bei den Frauen als auch bei den Männern — und zwar im gleichen Ausmaß — nur zwischen der 3-MHIS- und Creatininausscheidung. Falls die Annahme stimmt, daß das ausgeschiedene 3-MHIS hauptsächlich dem Muskelprotein entstammt, beliefe sich die tägliche abgebaute Menge bei den Frauen auf 39,9 g und 68,1 g bei den Männern, der prozentuale TMP wäre in diesem Fall für Frauen und Männer gleich und wurde jeweils mit 0,90 und 0,98 bestimmt. Wir interpretieren unsere Ergebnisse dahingehend, daß die endogene 3-MHIS-Ausscheidung ein realistisches Maß für den Muskelproteinabbau beim Menschen mit intakter Nierenfunktion darstellt. Bei der Beurteilung der Muskelproteolyse anhand der 3-MHIS-Ausscheidung von sehr heterogenen Patientengruppen empfiehlt es sich, die 3-MHIS-Ausscheiderate entweder als 3-MHIS/Cr-Quotient oder als % TMP auszudrücken.
Keywords: 3-methylhistidine/creatinine ratio; muscle protein turnover; reference values

Die Stoffwechselwirkungen von Coffein wurden an Ratten (ca. 90 mg/kg Körpergewicht/h Coffein i.v. über 3 h) und an stoffwechselgesunden Versuchspersonen (ca. 25 mg/kg KG oral) im nüchternen Zustand untersucht. Außerdem wurden die Coffeinwirkungen während gleichzeitiger intravenöser Glukoseapplikation (0,25 g/ kg KG/h über 6 h beim Menschen bzw. ca. 1,8 g/kg KG/h über 3 h bei Ratten) beobachtet.Bei nüchternen Ratten wurde nach intravenöser Coffeinapplikation ein Anstieg der Konzentration von Glukose, Harnstoff, Insulin und von Freien Fettsäuren im Serum ermittelt. Gleichzeitig sanken die Konzentrationen der meisten glukoplastischen Aminosäuren im Serum ab. Der Leberglykogengehalt zeigte keine Veränderungen, daher muß die Glukoneogenese als Ursache des Blutzuckeranstieges angesehen werden. Bei gleichzeitiger Applikation von Kohlenhydraten und Coffein kam es bei Ratten zu einem verstärkten Ansteigen der Konzentrationen von Blutzucker und von Seruminsulin, während die Serumspiegel des Laktats und des Harnstoffes sowie die Leberglykogenkonzentration keine Veränderungen aufwiesen.Bei nüchternen Versuchspersonen wurde nach Coffeinverabreichung ein signifikanter Anstieg der Konzentrationen von Glukose, Cortisol, Freien Fettsäuren, Freiem Glycerin und von Ketonkörpern im Serum bzw. Blut beobachtet. Während der Glukoseinfusion konnte beim Menschen nach Coffeingabe ein verstärkter Anstieg der Konzentration des Blutzuckers und des Seruminsulins ermittelt werden.Durch Coffein wurde außerdem das kohlenhydratinduzierte Absinken des anorganischen Phosphats im Serum bei Mensch und Ratte verstärkt. Weder bei freiwilligen Versuchspersonen noch bei Ratten konnte ein Einfluß des Coffeins auf die Serumtriglyceride, das Serumcholesterin oder die Serumharnsäure festgestellt werden.Es wird gefolgert, daß Coffein in hoher Dosierung bei Versuchspersonen und bei Versuchstieren eine periphere Insulinresistenz bewirkt. Diese periphere Insulinresistenz durch Coffein drückt sich darin aus, daß trotz erheblichen Anstieges der Seruminsulinkonzentration gleichzeitig auch die Konzentration von Glukose und von Freien Fettsäuren erhöht ist. Insulin ist in dieser Situation nicht imstande, die Lipolyse und die Glukoneogenese zu hemmen oder die periphere Glukoseverwertung zu steigern. Diese Coffeineffekte ähneln formal der Stoffwechselsituation beim Erwachsenendiabetes (Typ II).The metabolic actions of coffeine were investigated in the rat (90 mg/kg bw coffeine intravenously during 3 hours) and in human volunteers (35 mg/kg bw coffeine orally) in the fasting state. Additionally, the effects of coffeine were measured during simultaneous intravenous glucose infusion (0.25 mg/kg bw/h during 6 hours in humans and 1.8 mg/kg bw/h during 3 hours in the rat).In the fasting rat, intravenous coffeine caused an increase in the serum concentrations of glucose, urea, insulin, and free fatty acids, whereas a decrease in glucoplastic amino acids was found. As the liver glycogen concentration was not altered, the increase in blood glucose should be due to an increase in glyconeogenesis. During simultaneous application of carbohydrates and coffeine, the increases in the concentration of blood glucose and serum insulin were intensified, whereas the serum concentrations of lactate and urea as well as hepatic glycogen were not altered.In fasting male volunteers coffeine caused an increase in the concentrations of blood glucose, cortisol, insulin, free fatty acids, free glycerol and ketone bodies. During intravenous glucose infusion, coffeine intensified the decrease in serum phosphate induced by carbohydrates. Neither in volunteers nor in the experimental animal, an alteration in the concentrations of cholesterol or serum triglycerides or serum uric acid was effected by coffeine.It is concluded that high dosed coffeine causes peripheral insulin resistance in the human being as well as in the experimental animal. This peripheral insulin resistance is shown by the simultaneous large increases in concentrations of serum insulin, blood glucose and concentration of free fatty acids. In this situation insulin obviously is not able to inhibit lipolysis or gluconeogenesis nor to increase peripheral glucose utilisation. These metabolic effects of coffeine show some similarities to the metabolic situation in diabetes mellitus type 2 (Non Insulin Dependent Diabetes mellitus).
Keywords: Coffein; Glukoneogenese; Lipolyse; Diabetes mellitus

statistisch gesicherte Hyperlaktatämien,gegenüber den Kontrollwerten sehr deutlich, in der Mehrzahl statistisch gesichert erhöhte Plasmakonzentrationen von Threonin, Alanin, Glutaminsäure, Glutamin, Histidin, Methionin, Taurin, Valin, Isoleucin und Leucin sowiegegenüber den Kontrollwerten sehr deutlich und statistisch gesichert erniedrigte Plasmakonzentrationen von Arginin und Tryptophan. Darüber hinaus bedingte die energetische Belastung im genormten Belastungstest bei den thiaminarm ernährten Tieren parallel bedrohliche Laktazidosen, erheblich, statistisch gesichert ausgeprägtere Homöostasestörungen von Alanin, Glycin, Methionin und Arginin, sehr deutlich und statistisch signifikant erhöhte Plasmakonzentrationen von Prolin sowie statistisch signifikant abgesunkene, wieder im Bereich der Kontrollwerte liegende Plasmakonzentrationen von Taurin.Für die Mehrzahl der unter Thiaminmangel erhobenen Befunde muß als entscheidende metabolische Ursache eine hepatische Verwertungsstörung von Pyruvat angenommen werden. Störungen des Transsulfuration-Pathway und Krebs-Henseleit-Zyklus erscheinen wahrscheinlich.Die physiologische Regulation von Pyruvat, Lactat, Alanin, Serin und Tyrosin bei muskulärer Arbeit wird anhand der Kontrollwerte diskutiert.The metabolic effects of thiamine deficiency on the metabolism of lactate, acid-base and amino acids were evaluated both with and without muscular exercise in a controlled animal experiment.Thiamine deficiency — in good correlation with its biologic halftime and also with reports in the literature — caused with a latency of 17–56 days and statistically proven in parallel the following effects:hyperlactemiain comparison to controls elevated plasma concentrations of threonine, alanine, glutamic acid, glutamine, histidine, methionine, taurine, valine, isoleucine and leucinedistinctly lowered — also in comparison to controls — plasma concentrations of arginine and tryptophan.Furthermore, in the thiamine deficient rats predetermined muscular exercise caused the following effects, also occurring concomitantly: life threatening lactacidosismarked — statistically prover — disturbance of the homeostasis of alanine, glycine, methionine and argininedistinctly — and statistically significant — elevated plasma concentration of prolinestatistically significantly lowered plasma concentrations of taurine. The reasons for all these changes under thiamine deficiency is most likely a metabolic one primarily due to a disturbance of the utilization of pyruvate in the liver. An additional disturbance of both the transsulfuration pathway and the Krebs-Henseleit-cycle seems probable.The physiologic regulation of pyruvate, lactate, alanine, serine and tyrosine during muscular exercise in correlation to the controls is being discussed.
Keywords: tierexperimenteller Thiaminmangel; Pyruvatverwertungsstörung; Laktazidose; Aminosäurehomöostasestörung

Histopathologische Untersuchungen an Rattennieren nach Fütterung hitzegeschädigter Proteine by Barbara von Wangenheim; T. Hänichen; H. Erbersdobler (219-229).
In zwei Versuchen von 10 bzw. 8 Wochen Dauer wurde der Einfluß der Fütterung eines hitzegeschädigten, lysinoalaninfreien Proteins (Casein+Glucose, 65 °C, 4 Tage) auf histopathologische Veränderungen in Rattennieren untersucht.In den histopathologischen Präparaten der Nieren waren schon nach zwei Wochen vergrößerte Tubulusepithelzellen in der pars recta des proximalen Tubulus zu erkennen. Zellkernmessungen in der 6., 8. und 10. Versuchswoche ergaben eine signifikante Erhöhung der mittleren Zellkerngröße bei den Versuchstieren (n=44) im Vergleich zu den Kontrolltieren (n=36). Damit waren die Veränderungen vergleichbar mit den aus der Literatur bekannten, durch Lysinoalanin induzierten histopathologischen Befunden. Das auslösende Agens für die Nephrocytomegalie konnte nicht identifiziert werden. Es dürfte im Bereich der vielen Zwischenprodukte aus dem Initial- und Zwischenstadium der Maillard-Reaktion zu suchen sein.Two experiments lasting 10 vs. 8 weeks respectively were conducted in order to determine the effects of feeding heated proteins (casein + glucose, 65 °C for 4 days) on histopathological alterations in the kidneys of rats.Histological examinations showed enlarged epithelial cells and cell nuclei in the pars recta of the proximal tubules (inner stripe of the inner kidney cortex zone) beginning after two weeks of the test. The differences in the average size of the nuclei were significant after a feeding period of 6, 8 or 10 weeks (44 rats in the testgroup vs. 36 rats in the controlgroup respectively). In this way the alterations are very similar to that which are induced by lysinoalanine. The substance causing the lesions seems not to be fructoselysine although it was present in the heat damaged diets in concentrations of 16,000–23,000 ppm but is suggested among the substances formed in the early and advanced stage of Maillard reaction.
Keywords: Maillard-Produkte; Protein-Qualität; Wachstum und Nephrozytomegalie bei Ratten

The selenium content of infant food by K. H. Ebert; Prof. Dr. Ingrid Lombeck; K. Kasperek; L. E. Feinendegen; H. J. Bremer (230-236).
The selenium content of food exhibits great regional differences. Food samples of infants and young children from the North Rhine-Westphalia State in the Fed. Rep. of Germany were analysed by instrumental neutron activation analysis and showed that the average selenium content of local vegetable and fruit is below 5 ng/g wet weight. Only samples of potatoes and bananas exhibit higher selenium contents. The bananas, probably imported from different areas of the world, show an extremely high variance with values between 4 and 164 ng Se/g. Commercially available ready-for-use meals for infants or young children have a low Se content (median 24 ng/g) which is comparable to cow's milk. Besides eggs, cereals enriched with milk and some other cereal products contain more than 100 ng Se/g.Der Selengehalt der Nahrung weist große regionale Unterschiede auf. Nahrungsproben von Säuglings- und Kleinkinderkost aus Nordrhein-Westfalen wurden mit Hilfe der instrumentellen Neutronenaktivierungsanalyse untersucht und zeigten, daß der Selengehalt der hiesigen Gemüse und Früchte durchschnittlich etwa 5 ng/g beträgt. Nur Proben von Kartoffeln und Bananen weisen einen höheren Selengehalt auf. Bananen, importiert aus verschiedenen Gebieten der Erde, zeigen eine extrem hohe Schwankungsbreite mit Werten zwischen 4 und 164 ng Se/g. Fertiggerichte für Säuglinge und Kleinkinder haben einen der Kuhmilch vergleichbar niedrigen Selengehalt von durchschnittlich 24 ng/g. Außer Eiern enthalten nur Milchbreie und einige andere getreidehaltige Produkte mehr als 100 ng Se/g.
Keywords: selenium; vegetable; fruit; cereals; infant food

Mitteilungen (237-239).