European Journal of Nutrition (v.31, #4)

In den 1950er bis '70er Jahren wurden Lebensmittelzusatzstoffe und Kontaminanten als wichtige Risikofaktoren für Krebs und andere chronische Krankheiten betrachtet. Einflußreiche Persönlichkeiten wie F. Eichholtz und W. Kollath in Deutschland und R. Carson und J.J. Delaney in den Vereinigten Staaten vertraten die Ansicht, daß die Verbannung synthetischer Stoffe aus der Nahrung entscheidend zur Verbesserung der Volksgesundheit beitragen würde.Im Gegensatz zu dieser Auffassung wird aus wissenschaftlicher Sicht heute weltweit vor allem der Rolle des persönlichen Lebensstils, z.B. der überernährung, der Fehlernährung, dem Rauchen und dem Alkoholabusus, Bedeutung als Ursache chronischer Krankheiten zugemessen. Ernährungsempfehlungen für die Vermeidung von Krebs und von kardiovaskulären Krankheiten sind weitgehend identisch. In beiden Fällen scheint die oxidative Schädigung der DNA eine wichtige kausale Rolle zu spielen. In der Forschung finden heute Antioxidantien und andere protektive Substanzen in der Nahrung ebensoviel Beachtung wie früher die synthetischen Karzinogene. Die Berichterstattung in den Medien und die Ernährungsberatung haben von diesem grundlegenden Wandel in den wissenschaftlichen Ansichten bisher sehr wenig Notiz genommen.In the 1950s to '70s, food additives and contaminants were considered important risk factors for cancer and other chronic diseases. Opinion leaders like F. Eichholtz and W. Kollath in Germany and R. Carson and J.J. Delaney in the United States maintained that the exclusion of man-made chemicals from the food supply would decisively contribute to better health. In contrast to these views, world-wide scientific opinion now emphasizes the role of personal lifestyle, e.g., over-nutrition, unbalanced diets, smoking, and excessive alcohol consumption in the causation of chronic diseases. Dietary guidelines now recommended for the prevention of cancer are largely identical with those recommended for the prevention of cardiovascular disease. Indications are that oxidative damage to DNA contributes importantly to both these diseases. In research the role of antioxidants and other protective substances in foods receives as much attention today as man-made carcinogens received in the past. Media reporting and nutrition counseling have taken very little notice of these fundamental changes in scientific opinion.
Keywords: Ernährungsempfehlungen; Ernährung und Krebs; Ernährung und HerzKreislauf-Erkrankungen; Lebensmittelzusatzstoffe; Lebensmittelkontaminanten, Ernährungsberatung; Dietary guidelines; nutrition and cancer; nutrition and cardiovascular disease; food additives; food contaminants; nutrition counseling

An 8 Wochen alten, ca. 235 g schweren Albinoratten wurde der Einfluß von 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetat (TPA), einem Aktivator der Proteinkinase C, und A 23187, einer Ca-Ionophore, die die intracelluläre freie Ca2+-Konzentration erhöht, auf den Zinkmetabolismus geprüft. Jeweils 8 Tiere erhielten 24 h vor dem Töten eine ip-Injektion mit 1,6×10−7 mol TPA/kg GKM, 1,6×10−6 mol A 23187/kg GKM bzw. Dimethylsulfoxid, dem Lösungsmittel der Agonisten, als Kontrolle. Nach Applikation von TPA und A 23187 wurde eine erhebliche Verzehrsdepression beobachtet, die mit einer verminderten Gesamtkörpermasse und Lebermasse einherging. Die Serum-Zn-Konzentration fiel durch A 23187 signifikant von 710 auf 470µg/L ab. Infolge TPA- bzw. A 23187-Behandlung stieg die Zn-Konzentration in der Leber in Frisch- und Trockenmasse signifikant um 20 bzw. 30% an. Die totale Leberzinkmenge war dagegen in allen Gruppen unverändert. Die Konzentration an Metallothionein (MT) in der Leber stieg durch TPA signifikant um das 2,4fache. Bei A 23187 betrug diese Zunahme lediglich das 1,5fache. Keine Veränderungen traten beim Mucosa-MT auf. Die Aktivität der Alkalischen Phosphatase (AP) wurde im Serum nach TPA- bzw. A 23187-Behandlung von 258 U/L um 23% bzw. 31% signifikant reduziert. Die Glucosekonzentration im Serum blieb bei allen Versuchsvarianten unverändert im Normbereich. Harnstoff und Creatinin im Serum stiegen dagegen durch A 23187 signifikant an.Die Untersuchung zeigt, daß TPA und A 23187 einen Einfluß auf den Zn-Metabolismus der Ratte ausüben, wobei dieser Effekt bei der Leber-MT-Induktion am ausgeprägtesten ist. Die durch TPA und A 23187 induzierte Verzehrsdepression hat zur Folge, daß auch Effekte auftreten, die nicht vom Hungerstoffwechsel zu unterscheiden sind. Daher sind zur Differenzierung zwischen Agonist- und Hungereffekt weitergehende Untersuchungen erforderlich.The influence of 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetate, an activator of proteinkinase C and A 23187, a calcium ionophore increasing cytosolic free calcium concentration on zinc metabolism was investigated in a study with 24 eight-week old rats. Twenty-four hours before killing, the rats (235 g body weight, 8 per group) were either injected intraperitoneally with TPA (1.6×10−7 mol/kg body weight) or A 23187 (1.6×10−6 mol/kg body weight). Control rats received the solvent dimethylsulfoxide. The application of TPA and A 23187 provoked a marked decline in feed intake accompanied by a reduction in body weight and liver mass. Serum concentrations of zinc were reduced significantly after A 23187 injections. TPA and A 23187 increased liver zinc levels by 20 and 30% respectively, if based on fresh and dry weight. The injections, however, did not alter total liver zinc. Liver metallothionein (MT) concentration was elevated 2.4-fold after TPA administration. The increase in response to A 23187 was only 1.5-fold and not significant. Mucosa MT levels were not altered. Serum activity of alkaline phosphatase was significantly reduced (TPA: −23%, A 23187: −31%). There was no change in serum glucose after injections. However, serum creatinin and urea were increased in response to A 23187.In conclusion, TPA and A 23187 had an effect on zinc metabolism of the rat, most marked in the case of MT induction in the liver. There is evidence that the reduced feed intake caused by TPA and A 23187 resulted in effects indistinguishable from those caused by fasting. Further experiments are needed to clarify whether proteinkinase C and cytosolic free calcium are directly involved in the regulation of zinc metabolism.
Keywords: TPA; A 23187; Metallothionein; Alkalische Phosphatase; Zink; TPA; A 23187; metallothionein; alkaline phosphatase; zinc

The bioavailabilities of Ca, P and Mg from whey mineral complex (WMC) were studied from the viewpoint of the mineral balance and bone properties in growing male rats and compared with bovine bone ash (BBA) and CaCO3.Ca source showed no significant effect on feed intake, body weight gain or feed efficiency (p<0.05). When the dietary Ca level was 0.3 %, the dry weight of the femur in rats fed WMC was significantly higher than that in rats fed BBA. The femur P content of rats fed 0.3 % Ca as WMC was significantly higher than that of rats fed BBA or CaCo3. The breaking energy of the femur from rats fed WMC was significantly higher than that from rats fed BBA at a Ca level of 0.2 % or 0.3 %. There was the same tendency in bone densities as was observed in breaking properties. There was no significant difference in quantitative values for Ca balance among three groups of rats, whereas those rats fed WMC had a significantly higher P retention than other groups. Ca bioavailability from WMC and the effect on the utilization of P and Mg were discussed.Die biologische Verfügbarkeit von Ca, P und Mg aus dem Mineralkomplex der Molke (WMC) wurde in bezug auf die Mineralbilanz und Knochenbeschaffenheit an wachsenden männlichen Ratten untersucht und mit Rinderknochenasche (BBA) und CaCO3 verglichen.Der Einfluß der Ca-Quelle auf die Futteraufnahme, Körpergewichtszunahme und Futterverwertung war nicht signifikant (p>0,05). Bei einer Zulage von 0,3 % Ca in Form von WMC war das Trockengewicht der Rattenfemora erheblich höher als bei den mit BBA gefütterten. Die Femora von Ratten, welche 0,3 % Ca in Form von WMC erhielten, speicherten signifikant mehr P als die der mit BBA bzw. CaCO3 gefütterten, der Energieaufwand bis zum Femurbruch der mit WMC gefütterten Ratten war bedeutend höher als bei den Ratten, die mit 0,2 bzw. 0,3 % Ca als BBA gefüttert wurden. Die bezüglich der Bruchfestigkeit festgestellte Tendenz traf auch auf die Knochendichte zu. Unter den drei Rattengruppen wurden keine bedeutenden quantitativen Unterschiede in der Ca-Bilanz festgestellt; bei den mit WMC gefütterten Ratten zeigte sich jedoch eine signifikant höhere P-Retention als bei den anderen Gruppen. Die Konsequenzen für die biologische Verfügbarkeit von Ca aus WMC und deren Auswirkungen auf die Nutzung von P und Mg werden besprochen.
Keywords: Whey minerals; Ca availability; P utilization; bone; Molkenminerale; Ca-Verfügbarkeit; P-Nutzung; Knochen

In einem 3wöchigen Stoffwechselexperiment mit 35 (5 × 7) männlichen, einzeln gehaltenen Albinoratten (Anfangsmasse 50 g) wurde geprüft, ob eine Zulage an mikrobieller Phytase die Bioverfügbarkeit von Zink aus einer phytathaltigen Diät beeinflußt. Den Ratten wurde eine halbsynthetische Diät auf der Basis von Eiklarprotein und Maisstärke verabreicht, die mit 20 mg Zn/kg Diät supplementiert wurde. Die Kontrollgruppe (Gruppe I) erhielt die phytat- und phytasefreie Basisdiät. Durch teilweisen Austausch der Maisstärke durch 0,5% (Gruppe II) bzw. 1,0% Phytat (Gruppe III) als Na-Phytat wurden PA: Zn-Quotienten von 25 bzw. 50:1 eingestellt. In den Gruppen IV (0,5% PA) und V (1,0% PA) wurden jeweils 1000 U Phytase/kg Diätzugelegt. Die Zulage des Na-Phytats führte zu einer dosisabhängigen Depression des Wachstums sowie zu einer Verschlechterung der Futterverwertung in den Gruppen II und III. Diese Effekte wurden durch die Zulage von 1000 U Phytase/kg Diät vollständig (Gruppe IV) bzw. teilweise (Gruppe V) kompensiert. Ebenso wurden die scheinbare Absorption und Retention des Zinks, die Zn-Konzentration in Femur und Testes sowie verschiedene Zn-Statusparameter in Plasma (Zn-Konzentration, freie Zn-Bindungskapazität, Aktivität der Alkalischen Phosphatase) durch die Phytasesupplementierung positiv beeinflußt. In der vorliegenden Untersuchung konnte gezeigt werden, daß bei der wachsenden Ratte durch eine Zulage mikrobieller Phytase die Bioverfügbarkeit des Zinks in phytatreichen Diäten sehr deutlich gesteigert werden kann.A study of 35 (5 × 7) male, individually housed, albino rats (initial average weight=50 g) was undertaken to examine the effect of an addition of microbial phytase to a diet containing phytate on the availability of zinc. The rats were fed a semisynthetic diet based of egg white and cornstarch over a 3-week period. All diets were supplemented with 20 mg Zn/kg. Group I (control) was fed the basal diet free of phytic acid (PA) and phytase. By replacing cornstarch by Na-phytate (0.5% in group II and 1.0% group III), molar phytate: Zn ratios of 25 and 50:1 were obtained, respectively. In groups IV (0.5% PA) and V (1.0% PA) 1000 U of microbial phytase were added. A molar phytate: Zn ratio of 25 (group II) and 50:1 (group III) resulted in a dose-dependent depression of growth and feed efficiency ratio. These negative effects of the addition of PA could be completely counteracted by the supplementation of 1000 U of phytase in group IV and partially so in group V. Similarly, the apparent absorption and retention of Zn, Zn-concentration in femur and testes and different Zn-status-parameters in plasma (Zn-concentration, percent unsaturated plasma-Zn binding capacity, activity of alkaline phosphatase) were improved by adding 1000 U microbial phytase/kg diet. The present study shows that an addition of microbial phytase to phytate-rich diets considerably improves the availability of Zn in growing rats.
Keywords: Zink; Phytat; mikrobielle Phytase; Zink-Absorption; Zink-Status; Zinc; phytate; microbial phytase; zinc-absorption; zinc-status

In 22 healthy toddlers (age: 2.5±0.06 years; from families living in Dortmund, FRG) measurements of iodine and creatinine concentrations were carried out in spontaneous urine samples collected in the afternoon (U1), as well as during the night (U2). Median iodine-creatinine ratios found in the “afternoon specimens” U1 were significantly elevated (p <0.05) compared to U2 (181.3 vs. 119.5 µg/g). Higher values in U1 than in U2 were also obtained when total daily iodine excretion (under the assumption of an average creatinine excretion of 15 mg/kg/d for infants) was calculated and the corresponding data were related to body surface area (BSA). The results of the specimens collected during the night were (after expressing as iodine-creatinine ratio as well as after correcting for BSA) comparable with the excretion data of accurately timed 24-h urine collections obtained in a separate group of toddlers (n=23) of nearly the same age. When the iodine-creatinine ratios established by the WHO — after standardizing with BSA — were taken as criteria for iodine deficiency, then in both study groups (spontaneous urine samples at night (U2) and timed 24-h urine collections) about half of the infants would fall in the deficiency state II with an elevated risk for iodine-deficiency goiter. It is suggested that the nutritional status of iodine can be reliably monitored (in infants) by determining iodine and creatinine concentrations in overnight urine samples and relating the data to BSA.In nachmittäglich (U1) und nächtlich (U2) gesammelten Spontanurinproben von 22 gesunden Dortmunder Kleinkindern (Alter: 2.5±0.06 Jahre) wurden Messungen der Iod- und Kreatininkonzentrationen durchgeführt. Der Median des Iod-Kreatinin-Quotienten der „Nachmittags-Urine“ U1 war signifikant (p <0.05) gegenüber U2 erhöht (181.3 vs. 119.5 µg/g). Höhere Werte für U1 ergaben sich auch nach Schätzung der Tagesausscheidung und Bezug der Iodurie/d auf die Körperoberfläche. Die Daten der „Nachturine“ waren — sowohl nach Bezug der Iodurie auf Kreatinin als auch nach Bezug auf die Körperoberfläche — mit den entsprechenden Exkretionswerten von zeitgerecht gesammelten 24h-Urinen einer zweiten Gruppe von nahezu gleichaltrigen Kleinkindern (n=23) vergleichbar. Werden die Iod-Kreatinin-Quotienten gemäß einer WHO-Einteilung für Struma-Endemiegebiete — nach zusätzlicher Adjustierung auf die Körperoberfläche — als Kriterium für die Schwere eines Iodmangels herangezogen, dann fällt etwa die Hälfte der Kinder beider Studiengruppen (nächtliche Spontanurine U2 und 24h-Urine) in die Iodmangel-Kategorie Grad II mit deutlich erhöhtem Strumarisiko. Die Ergebnisse lassen sich dahingehend interpretieren, daß der Iodversorgungszustand (von Kleinkindern) durch die Messung von Iod- und Kreatininkonzentrationen in nächtlichen Spontanurinproben beurteilt werden kann.
Keywords: Iodine status; children; creatinine; urine; body surface area; WHO-grades for iodine deficiency; Jodversorgungszustand; Kleinkinder; Kreatinin; Urin; Körperoberfläche; Jodmangel-Kategorien der WHO

Das Ziel der hier dargestellten Versuche war die Beantwortung der Frage, ob die verminderte biologische Verwerbarkeit von Lysin nach Hitzeschädigung von Weizengluten durch einen verminderten intermediären14C-Lysinabbau bei Küken nachweisbar ist.In 2 Versuchen erhielten Masthähnchenküken Diäten auf der Basis von Weizen und Weizengluten (unbehandelt oder erhitzt), die sich weiterhin durch die Höhe der Lysinzulage unterschieden. In Versuch 1 wurde restriktiv gefüttert, in Versuch 2 ad libitum. Zur Bestimmung des intermediären Lysinabbaus wurde allen Tieren in der 3. Lebenswoche zusätzlich eine i.v. Injektion von14C-U-L-Lysin verabfolgt und anschließend die14CO2-Ausscheidung bis zur 3. Stunde nach der Injektion gemessen.Bei mittleren oder hohen Lysinzulagen bestanden hinsichtlich der Lebendmassezunahme und der N-Bilanz keine Differenzen zwischen den Gruppen. Bei einer Lysinversorgung um und oberhalb des Bedarfswerts waren der Lysinabbau zu14CO2 (in % der verabreichten Dosis) und die spezifische Radioaktivität des CO2 bei den Tieren, die erhitztes Gluten erhielten, signifikant geringer als bei der entsprechenden Gruppe mit unbehandeltem Gluten. Es wird geschlußfolgert, daß die verminderte biologische Verwertbarkeit des Lysins durch die Hitzebehandlung des Glutens sich in der Lebendmassezunahme und N-Bilanz nur bei einer Lysinversorgung unter dem Bedarf niederschlägt. Im Gegensatz dazu war mittels14CO2-Ausscheidung der Effekt der Hitzeschädigung speziell bei einer Lysinzufuhr um den Bedarfswert nachweisbar.The aim of our experiments was to identify a restricted lysine bioavailability after heating of wheat gluten by estimating a reduced metabolic14C-lysine degradation.In two trials, male broiler chickens were fed with six diets based on wheat and wheat gluten (gluten untreated or heated), but differing in lysine content according to lysine supplementation. In trial 1 animals were fed restrictively, in trial 2 they were fed ad libitum. For estimation of metabolic lysine degradation all animals received an additional i.v. injection of14C-U-L-lysine 3 weeks posthatching, followed by hourly collection of14CO2 up to 3 h after injection.There were no differences between groups receiving untreated or heated gluten concerning weight gain and N-balance if the lysine supplementation was medium or high. When applying a lysine supply close to the requirement level or above the requirement the lysine degradation to14CO2 (% of the dose) and the specific radioactivity of CO2 in animals receiving heated gluten was significantly lower compared to the corresponding group with untreated gluten. It can be concluded that reduced bioavailability of lysine due to heat treatment of gluten might be indicated by means of weight gain or N-balance only at lysine supply levels below the requirement. In contrast, measurements of lysine degradation by means of14CO2-excretion after i.v. lysine injection indicate the heat-damaging effect, especially at lysine levels close to the requirement.
Keywords: Lysin; Hitzeschädigung; Weizengluten; 14C-Lysinoxidation; Masthähnchenküken; Lysine; heat modification; wheat gluten; 14C-lysine-oxidation; broiler chickens

Buchbesprechungen by B. O. Eggum; H. K. Frank; M. de Vrese; B. Gaßmann (300-302).