European Journal of Nutrition (v.28, #3)

Erstmalig wurde die in vivo-Verwertung von zwei sehr gut löslichen und thermisch stabilen cystinhaltigen synthetischen Peptiden, N, N′-Bis-L-Alanyl-L, L-cystin und N, N′-Bis-Glycyl-L, L-cystin, bei Ratten untersucht. Nach Verabreichung eines intravenösen Peptidbolus wurden innerhalb von 5 Minuten mehrmals Blutproben aus der Vena cava inferior entnommen und die Plasmakonzentrationen der Aminosäuren/Peptide mittels RP-HPLC nach Vorsäulenderivatisierung mit Dansyl-Chlorid bestimmt. Das injizierte Peptid wurde jeweils rasch aus dem Plasma eliminiert (geschätzte Eliminationshalbwertszeit: 4 min für das Glycylpeptid und weniger als 2 min für das Alanylpeptid). Die hohen Anfangskonzentrationen an den unsymmetrischen Disulfiden N-L-Alanyl-L, L-cystin bzw. N-Glycyl-L, L-cystin sowie der sofortige Anstieg der freien Aminosäuren Alanin, Glycin und Cystin weisen auf eine sehr schnelle, in zwei Stufen ablaufende Hydrolyse der Peptide im Extrazellulärraum hin, vermutlich katalysiert durch gelöste und/oder plasmamembrangebundene Peptidasen. Die beobachtete rasche Hydrolyse kann als erster Beweis dafür dienen, daß kurzkettige Peptide mit C-terminalem Cystinrest als Quellen für freies Cystin im Rahmen einer parenteralen Ernährung eingesetzt werden können.For the first time, in vivo utilization of two highly soluble and stable cystine containing synthetic short chain peptides, N, N′-bis-L-alanyl-L, L-cystine and N, N′-bis-glycyl-L, L-cystine, was investigated in adult rats. Within 5 min after an intravenous bolus, blood samples were drawn (inferior vena cava) and plasma amino acid and peptide levels were determined using RP-HPLC (precolumn derivatization with 1-dimethylaminonaphthalene-5-sulfonylchloride). Both peptides were rapidly cleared from plasma (estimated elimination time: 4 min for the glycyl peptide and less than 2 min for the alanyl peptide). The initial high amounts of N-L-alanyl-L, L-cystine and N-glycyl-L, L-cystine as well as the prompt increase of the constituent free amino acids alanine, glycine and cystine strongly suggest that the peptide disappearance is mainly due to a very fast two-step hydrolysis in the extracellular compartment, presumably catalyzed by soluble and/or plasma membrane bound peptidases. The observed rapid hydrolysis may serve as first evidence that short chain peptides with C-terminal cystine residue may represent efficient sources of free cystine in parenteral nutrition.
Keywords: Cystin; Peptide; In vivo-Verwertung; parenterale Ernährung; cystine; peptides; in vivo utilization; parenteral nutrition

Zahlreiche Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Katabolismus nach Trauma und chirurgischen Eingriffen. Vergleichbare Untersuchungen im internistischen Intensivbereich sind eher selten. Diese Patienten weisen jedoch ähnliche Veränderungen auf mit einer Verlaufsdynamik und Zunahme des Muskelabbaus am 5. Tag.Quantifizierung und Auswahl des Kalorienbedarfs,Quantifizierung und Auswahl des Proteinbedarfs,Substitution von Vitaminen und Elektrolyten sowie Spurenelementen. Als Kalorienquelle kommen sowohl Glukose wie auch die sogenannten Zuckeraustauschstoffe und insbesondere Fett in Betracht. Die Wahl der Aminosäuren hängt von Leberinsuffizienz und Niereninsuffizienz ab. Verzweigtkettige Aminosäuren bei Leberinsuffizienz, aber auch bei schwerer Sepsis scheinen einen zusätzlichen Vorteil zu bringen.Numerous investigations have been performed on catabolism in polytrauma and surgery. Comparable studies on the internal medical intensive-care patient are not available.Such patients have an increasing metabolism with a maximum attained on day 5, and the catabolic condition is associated with an increased muscle protein breakdown.quantity and quality of calories;quantity and quality of protein;vitamins and electrolytes. Glucose is one source of calories as are fructose, xylit, and fat. Quantity and quality of amino acids are relative to organ failure and disturbance of amino acid metabolism. Branched-chain amino acids may be helpful in hepatic failure and severe sepsis.
Keywords: Katabolismus; Postaggression; Proteinabbau; Catabolismus; postaggression; protein break-down

Der hohe Stellenwert der klinischen Ernährungstherapie ist in der heutigen polypragmatischen Therapie schwerstkranker und zum Teil sehr alter Patienten mit eingeschränkter Kompensationsfähigkeit unbestritten. Das Einsatzfeld der klinischen Ernährungstherapie hat dadurch eine starke Differenzierung und einen hohen Komplizitätsgrad erreicht. Diese Wechselbeziehung des pathologischen Ablaufs im Stoffwechsel nach äußeren und inneren Belastungen und den einzelnen Substraten betrifft im hohen Maße die Anwendung von Aminosäuren. Durch die enorme Zunahme der analytischen Leistungsfähigkeit ist das Erkenntnismaterial im Bereich der Aminosäurenversorgung zwar stark angewachsen, aber die Interpretation des komplexen Zusammenhangs der Aminosäuren keineswegs in gleicher Weise verbessert worden.In der vorliegenden Arbeit wird auf dem grobskizzierten Hintergrund physiologischer und pathologischer Stoffwechselzusammenhänge der Einsatz von Aminosäuren dergestalt abgehandelt, daß über eine plausible Interpretation der komplexen analytischen Daten die Indikation, Kontraindikation und überwachung der Aminosäurenapplikation verständlich wird. Vor allem die Bedeutung der Regulation durch die Leber, der Zusammenhang mit der Harnstoffproduktionsrate sowie die differente Bedeutung der mikromolaren und relativen Aminosäurenmuster im Plasma werden so abgehandelt, daß sie für die Interpretation auch schwerkranker Zustände herangezogen werden können.The high value of clinical nutrition as an important component in polypragmatic therapy of severely ill patients with increasing age and restricted compensatory capacity is today unquestioned.The areas of interest and applications have reached a high degree of complexity by many differentiations. The metabolic interrelations under pathological conditions influence especially the application of amino acids. By the enormously increased standards of analytical procedures and instruments huge amounts of data have been gathered but methods and tools for interpreting the complex analytical results have not been developed to the same degree. Considering physiological, pathological biochemical, and biophysical alterations, this review discusses application of amino acids, evaluation and interpretation procedures, as well as indications, contraindications, and effective monitoring. The important regulatory function of the liver in connection with the urea production rate, and the physiological pattern and concentrations of amino acids in plasma are both discussed in detail. Also discussed is the therapeutic advantage of determining total concentration and relative composition of the amino acid pool in plasma, especially in severely ill patients.
Keywords: Klinische Ernährungstherapie; Aminosäurenlösungen,Aminogramme; Key words; Clinical nutrition; amino acids, analytical interpretation

Studies were conducted on the secretion of retinol-binding protein (RBP) in blood of goats given different treatments of preformed vitamin A, Β-carotene and plant carotenoids. Administration of these sources either in a single massive dose or massive dose split into four equal doses, markedly increased the secretion of RBP in blood. The secretion of RBP in blood occurred at least in two phases, one at early periods and the other at later periods.Die Sekretion von retinolbindendem Protein (RBP) ins Blut von Ziegen wurde nach unterschiedlicher Verabreichung von Vitamin A (Retinylacetat), Β-Carotin und einer Mischung von pflanzlichen Carotinoiden untersucht. Die Zufuhr dieser Verbindungen — entweder in einer einzelnen hohen Dosis oder in der gleichen Menge gleichmäßig auf 4 Tagesdosen verteilt — führte zu einem deutlichen Anstieg der RBP-Sekretion. Diese Sekretion erfolgte in zwei Phasen, von denen eine früh und eine später einsetzte.
Keywords: RBP secretion; vitamin A; carotenoids; goat; RBP-Sekretion; Vitamin A; Carotinoide; Ziege

In vorliegender Untersuchung sollte für Vitamin B6 an wachsenden Ratten zunächst in einem ersten Teil geprüft werden, wie sich bei steigender alimentärer Zufuhr die Verwertung für dieses Vitamin verhält. Im zweiten Teil sollte untersucht werden, wie Ratten, die ursprünglich mit dem 4fachen VitaminB6-Bedarf versorgt wurden, auf eine Nullzufuhr reagieren. Die Versuchstiere waren männliche Sprague-Dawley-Ratten. Als Untersuchungskriterien dienten neben der Feststellung der Zunahmen und des Futterverbrauchs die Vitamin-B6-Konzentrationen in Blut, Leber und Gesamtkörper. Dazu wurden für die Ermittlung des Ausgangsniveaus bei Versuchsbeginn 9 Tiere untersucht. 54 Tiere, die in 6 Gruppen eingeteilt waren, erhielten 3 Wochen lang eine Vitamin-B6-freie halbsynthetische Diät, die mit 0, 1,5, 3, 6,12 und 24 mg Vitamin B6 je kg Futter angereichert war. Für den zweiten Versuchsteil erhielten weitere 54 Tiere 21 Tage lang 24 mg Vitamin B6 je kg Futter und wurden dann sofort auf die Vitamin-B6-freie Grunddiät umgestellt. Nach 2, 5, 8,12,16, 20, 25, 30 und 35 Depletionstagen wurden jeweils 6 Tiere getötet.Die Verwertung von alimentärem Vitamin B6 nahm mit steigender Zufuhr ab, in vorliegendem Dosierungsbereich von 38% bei 1,5 mg Vitamin B6 je kg Futter auf 4 % bei 24 mg Vitamin B6 je kg Futter. Bei Vitamin-B6-freier Ernährung nahmen die Tiere weiter zu (von 145 auf 300 g Lebendmasse), der tägliche Futterverbrauch stieg von 14 auf 19 g an, hingegen verschlechterte sich die Futterverwertung von 2,2 auf 4,3 g Futter je g Zunahme. Die Konzentration an Vitamin B6 in den Geweben verhielt sich unterschiedlich. Im Blut konnte nach 5 Tagen Depletion kein Vitamin B6 mehr nachgewiesen werden. In der Leber und im Gesamtkörper ging die Vitamin-B6-Konzentration in den ersten Tagen deutlich zurück und blieb dann in der Leber nach 5 Tagen, im gesamten Körper nach 8 Tagen bis zum Versuchsende konstant auf einem Niveau von etwa 50 % der Ausgangskonzentration. Der Gesamtbestand an Vitamin B6 in der Leber ging innerhalb von 5 Tagen signifikant von 63 Μg auf 40 Μg zurück und blieb dann auf gleichem Niveau, dagegen war der mittlere Vitamin-B6-Gehalt des gesamten Körpers von 245 Μg durch die Vitamin-B6-freie Ernährung nicht wesentlich beeinflußt.Aus diesen Ergebnissen läßt sich schlußfolgern, daß bei Ratten mit Vitamin-B6freier Ernährung nach etwa 10 Tagen bis zu etwa 35 Tagen für die hier untersuchten Kriterien ein Gleichgewichtszustand aufrechterhalten wird.This experiment was designed in two parts. In the first part the vitamin B6 efficiency in response to increasing dietary vitamin B6 intakes was tested in growing rats; in the second part the reaction of rats, originally supplied with the fourfold requirement and then switched on the vitamin-B6-free basal diet was examined. The experimental animals were male Sprague-Dawley rats, of which weight gains, feed intake, and vitamin-B6-concentrations in blood, liver and whole carcass were measured. At the beginning of the trial nine animals were analyzed; 54 additional animals, divided into six groups, were given a vitamin-B6-free semisynthetic diet for three weeks which was supplemented with 0, 1.5, 3, 6, 12, and 24 mg vitamin B6 per kg feed. For the second part the additional 54 animals were given a diet with 24 mg vitamin B6 for three weeks and then switched to the vitamin-B6-free basal diet. Six animals per group were sacrificed after 2, 5, 8,12,16, 20, 25, 30, and 35 days of depletion.Efficiency of dietary vitamin B6 decreased from 38 % at 1.5 mg vitamin B6 per kg diet to 4 % at the 24 mg dietary level. Also, without dietary vitamin B6 the animals gained weight (from 145 to 300 g live weight), the daily feed intake increased from 14 to 19 g and feed efficiency decreased from 2.2 to 4.3 g feed per g gain. Vitamin B6 concentration in tissues reacted differently. In blood after five days depletion no vitamin B6 could be detected; in liver and whole carcass vitamin B6 concentration decreased significantly in the first days and remained then at a level of 50 % of the starting concentration in the liver after five days and in the carcass after eight days of depletion. Whole liver vitamin B6 content decreased significantly in the first five days from 60 to 43 Μg and then remained constantly, whereas whole carcass content of 245 Μg was not influenced significantly.It is concluded that in rats with a vitamin-B6-free diet from day 10 to day 35, on the average a homeostatic level is maintained for the various vitamin B6 contents.
Keywords: Verwertung; Depletion; Versorgungsstatus; Leber; Gesamtkörper; Efficiency, depletion; supply status; liver; wholecarcass

Strategies for analyzing nutritional data for epidemiological purposes — Conceptual framework by U. Oltersdorf; H. Boeing; A. Hendrichs; A. A. Bodenstedt (240-259).
The relation between nutritional factors and health investigated in epidemiological studies are often inconsistent. One of the reasons for such findings can be the improper addressing of the multitude of nutritional dimensions in the specific study situation such as physiological individuality of human beings, different living conditions, or numerous interdependencies between nutritional variables.Epidemiological research in nutrition and health should recognize such facts and work with appropiate study models and adequate data analyses. Instead of investigating heterogenous populations it is advisable to concentrate on specific “types” of people. Under consideration of the study goals such “types” can be compiled according to physiological properties, e.g., cholesterol sensitivity, or biological-constitutional factors such as body build, life-style entities, or other factors.The variety of nutrition factors far beyond the commonly applied nutrient values can be expressed in integrated indices of “food patterns”. Such “food patterns” can be derived in many ways. They can be deduced from theories by using specific criteria, but also explored by modern multivariate statistical analyses. The ways leading to “food patterns” are discussed.The ideas presented and discussed in this paper lead to an improved model for research in the field of nutrition and health with integrated indices of “food patterns” as the critical point. It is assumed that using this approach will generate new insight in the relation of nutrition and health, a currently still diffuse research area.Die Beziehungen zwischen Ernährungsfaktoren und Gesundheit in epidemiologischen Studien sind oft inkonsistent. Eine der möglichen Ursachen für diese Gegebenheit kann darin liegen, daß die Vielzahl der potentiellen Ernährungsdimensionen in der spezifischen Untersuchungssituation in unzulänglichem Maße berücksichtigt wurden. Solche Dimensionsbereiche sind vor allem die physiologische Individualität von Menschen, deren verschiedenen Lebensumwelten und die zahlreichen Interdependenzen zwischen Ernährungsvariablen.Diese Tatsachen sollten in ernährungsepidemiologischen Studien dadurch besser erfaßt werden, daß sowohl die Studienmodelle als auch die Datenanalysen entsprechend ausgerichtet werden. Anstelle von Untersuchungen an heterogenen Stichproben ist es ratsam, sich auf spezifische „Typen“ zu konzentrieren, wobei gemäß dem jeweiligen Studienziel solche „Typen“ aus den physiologischen Besonderheiten (z. B. Cholesterinempfindlichkeit), aus biologisch-konstitutionellen Faktoren (z. B. Körperbau-Typus), aus Lebensstil-Eigenschaften oder anderen Faktorenbereichen abgeleitet werden können.Die Variationsbreite der Ernährungsfaktoren geht über die üblicherweise verwendeten Nährstoffdimensionen hinaus, doch sie läßt sich durch integrierte Indizes — die „Nahrungsmuster“ — zusammenfassen. Zu solchen „Nahrungsmustern“ kann man auf verschiedene Weise kommen. Sie können aus Theorien abgeleitet werden und zu bestimmten Bewertungsrastern führen. Man kann sie aber auch mittels multivariater statistischer Analyse suchen. Die prinzipiellen Wege, die zu „Nahrungsmustern“ führen, werden dargestellt und diskutiert.Die hier vorgestellten und diskutierten Ideen leiten zu einem verbesserten Untersuchungsmodell für ernährungsepidemiologische Studien über. Die „Nahrungsmuster“ nehmen dabei eine wichtige Position ein. Man kann annehmen, daß durch diesen Untersuchungsansatz neue Erkenntnisse über die Beziehungen zwischen Ernährung und Gesundheit sichtbar werden, die helfen, den bisher noch diffusen Untersuchungsbereichen klare Konturen zu geben.
Keywords: Data analysis; health status; food pattern; nutrition behavior; research strategy; Gesundheitsstatus; Ernährungsverhalten; Forschungsstrategie; Datenanalyse; Nahrungsmuster; Ernährungsepidemiologie

Stellungnahme zur Arbeit Burchard und Tischendorf (Z Ernährungswiss 28:84–91 (1989)) by J. Hüve; Dr. med. Dipl.-Ing. H. -U. Burchard (260-262).