Studien über die Ernährung von Ratten mit hochoxydierten Fetten

  • Published on
    06-Aug-2016

  • View
    221

  • Download
    0

Transcript

  • Arch. exper. Path. u. PharmakoI., Bd. 220, S. 16--25 (1953). Aus dem ,,Department of Pathology" und dem ,,Institute for Research in Animal Diseases" der Columbia Universit~t, New York, N.Y. Studien iiber die Ern/ihrung yon Ratten mit hoehoxydierten Fetten*. Von HANS KAUNITZ. Mit 3 Textabbildungen. (Eingegangen am 18. Februar 1953.) Das Schrifttum fiber die biologischen Wirkungen hochoxydierter Fette ist ganz auBerordentlich widerspruchsvoll und unfibersichtlich. Die meisten Autoren, die im Tierversuch sogenannte ranzige Fette verwende- ten, beobachteten eine ganze Reihe yon sehweren Vergnderungen, sogar die Entwicklung von bSsartigen Geschwfilsten wurde mitgeteilt. In der Mehrzahl der Versuche wurde jedoch gefunden, dab junge Rat ten an einer ranziges Fett enthaltenden Kost bald zu wachsen aufhSren, dab sic angmisch werden und nach einigen Wochen eingehen (BAR~ES u. Mitarb. ; Kritische Sichtung der meisten dieser Untersuchungen zeigt zun~chst, dab der Ausdruck ranziges Fett fiir die meisten der in den Tierversuchen verwendeten Fette nicht gebraueht werden sollte. Obzwar es nicht m5glieh ist, eine irgendwie pri~zise chemische oder physikalische Definition yon dem zu geben, was der gewShnliche Sprachgebrauch als ranziges Fett bezeichnet, handelt es sich bei den im Tier- versueh verwendeten Fetten um Materialien, die selbst unter Ausnahmszustanden yon Menschen nicht genossen werden kSnnten. Die Oxydation der experimentell verwendeten Fette ist gewShnlieh durch wochenlanges Erhitzen und Sauerstoff- durchleitung so weir gediehen, daI~ man die Bezeichnung ranzig vermeiden und von hoehoxydiertem Fett sprechen sollte. Solchen (Tberlegungen kommt deswegen einige Bedeutung zu, weil Ergebnisse der im Tierversuch mit hoehoxydierten Fetten gewonnenen Erfahrungen bewul~t oder unbewuBt auf den Menschen iibertragen wurden, wozu nur geringe Berechtigung besteht. Da ffir die (~berzahl der ex- perimentellen Untersuehungen besonders Schweinefett wegen seiner Billigkeit und leichten Oxydierbarkeit verwendet wurde, kam gerade dieses Fett ganz unberechtigt in schlechten Ruf, ob zwar dieses Fett in seiner oxydierten Form vielleicht weniger toxiseh ist als Pflanzenfette. In bezug auf den Menschen liegen im Schrifttum bisher keinerlei Beweise dafiir vor, dab ranziges, nicht bakteriell verunreinigtes Fett giftig ist; die unerwfinschten Einflfisse von solchen Fetten auf Geruch und Geschmaek sowie dadurch bedingte Magenirr itationen haben mit der Frage yon seiner toxisehen Wirkung nichts zu tun. * OTTO LOEWI zum achtzigsten Geburtstage gewidmet.
  • Studien fiber die Ern~hrung yon Ratten mit hochoxydierten Fetten. 17 Die Widerspriiche im Schrifttum sind zum groBen Teil dadureh zu erkl~ren, dab die vitaminzerstSrenden Eigenschaften oxydierter Fette vielfach nieht geniigend beachtet wurden, obzwar dies yon chemischer Seite wiederholt betont worden war (RIEMENSCHNEIDER U. AULT und viele andere). So kam es, dab Mangelkrankheiten versehiedenen Grades auftraten, wenn die Vitamine gemeinsam mit dem oxydierten Fett der Kost zugesetzt wurden. Die beobachteten Erscheinungen wurden in Un- kenntnis des Sachverhaltes dahin gedeutet, dab das oxydierte Fett ent- weder hoehtoxische Stoffe enthalten miisse oder dab es ihm an bisher unbekannten Vitaminen fehle. Wir haben uns mit der Wirkung von hochoxydiertem Sehweinefett seit mehreren Jahren besch~ftigt [KAuNITZ U. SLANETZ (1)] ; STOERK, KAU- NITZ u. SLANETZ; KAUNITZ, JOHNSON u. SLANETZ). Wenn wir den Tieren alle bekannten Ern~hrungsfaktoren als Suspensionen separat zufiitter- ten, fanden wit fiberraschend geringe Ver£nderungen, selbst wenn die verwendeten Fette hochgradig oxydiert waren. Methoden. Albino-Ratten yon einer uns seit zehn Jahren bekannten, reeht homogenen Kolonie wurden verwendet. Die Jungen yon etwa 30 Wiirfen wurden ein bis drei Tage nach der Geburt vereinigt und in M~nnehen und Weibchen geschieden. Die Muttertiere erhielten dann entweder 9 schwerere oder 7 leichtere Junge des gleichen Geschlechtes. Zur gleiehen Zeit wurden sic an eine hochgereinigte Kost gesetzt, deren Vorteile fiir die Aufzucht yon Ratten vor einiger Zeit beschrieben wurde (I~uNITZ). Diese Kost bestand aus 300/0 Laktalbumin, 10% Baumwollsamen61, 40/0 Salzmischung, 2% Cclluration {Cellulose), 54% Cerelose (Zucker). Die folgenden Substanzen wurden der Diat zugesetzt (in Milligrammen per Kilogramm Di~t): Calcium carbonat 5000, Inositol 1000, Cholin 1000, Para-aminobenzoes~ure 300, Nicotinsaure 100, Calcium Pantothenat 10, Thiaminchlorid 2, Riboflavin 4, Pyri- doxin, Fols~ure 2, Biotin 0,025, Vitamin B 12 0,005, Vitamin C 25, Alpha-Tocopherol 55, Vitamin K 10, Vitamin D 0,011. Wenn die Jungen 21 Tage alt waren, wurden sic abgestillt und gewogen. Am 28. Tage wurde ihr Gewicht wieder bestimmt; zu schwere oder zu leichte Tiere wurden verworfen. Der Rest wurde in Gruppen derart eingeteilt, dal~ die Dureh- schnittsgewichte aller Gruppen am 21. und dann wieder am 28. Tage identisch waren. Dies machte es auBerordentlieh unwahrscheinlich, da{3 sp~tere Gewiehts- untersehiede durch versehiedene Wachstumstendenz der Gruppen bei ihrer Zu- sammenstellung bedingt waren. Zur gleichen Zeit wurden den Gruppen gew6hnlich die experimentellen Di~ten verabreicht; diese enthielten 20% Fett, 2% Celluration (Cellulose), 4~o der fiir Ratten fibliehen Salzmischung und EiweiB und Cerelose (Zucker) im jeweils er- wiinschten Verhaltnis. Vitamin K, Cholin, Nicotins~ure, Para-aminobenzoes~ure und Inosit wurden wie in der erw~hnten Laktalbumindi~t zugesetzt. Die restlichen Vitamine erhielten die Tiere in zwei Suspensionen. Die eine enthielt per Kubik- zentimeter Wasser (in Milligrammen) Calcium Pantothenat 20, Thiaminchlorid 4, 1 Wir sind Herrn Dr. LEO A. I~RK von Hoffmann-La Roche Inc., Nutley, N. J., ftir vielfaehe Unterstiitzung und die ~berlassung der meisten synthetischen Vitamine zu groBem Dank verpflichtet. Arch. exper. Path. u. Pharmakol., Bd. 229. 2
  • 18 H. KAumTz: Riboflavin 8, Pyridoxin 8, Fols/~ure 5, Vitamin C 50, Biotin 0,005, Vitamin B12 0,01. Davon wurden den Tieren 4mal wSehentlieh 2--3 Tropfen verabreicht. Die zweite Suspension enthielt per Kubikzentimeter Linolensgure (in Milligrammen) Alpha- Toeopherol 60, Vitamin D 0,5, kristallinisches y-Carotin 5; davon erhielten die Tiere w5chentlich 3 Tropfen. Die Waehstumsdaten sind in den Abbildungen naeh der Methode von ZVCXER und ZUCKER wiedergegeben, bei der der Logarithmus des Gewichtes in Grammen gegen den reziproken Weft des Alters in Wochen aufgetragen wird. Diese Methode hat den groBen Vorteil, dab das Waehstum v611ig normaler Ratten dabei als Gerade erscheint, die mit der Ordinate einen fiir die gleiche Rattenart und das gleiche Geschlecht konstanten Winkel einschliel]t. St6rungen des Wachstums k6nnen daher viel leichter erkannt und der Analyse zugeffihrt werden als bei anderen Methoden der Darstellung. Das Schweinefett wurde dutch Erhitzen auf 95 ° und gleiehzeitiges Luft- durchblasen oxydiert; die sich bei dieser Behandlung bildenden Produkte sind nur sehr unvollst/~ndig bekannt, sie entstehen in der Hauptsache wohl durch Oxy- dation an den unges/~ttigten Gruppen. DEUEL hat die bisher gewonnenen Erkennt- nisse jtingstens zusammengefaBt. Wir verwendeten fiir diese Versuche oxydiertes Schweinefett; Pflanzenfette haben, wie oben angedeutet, vielleicht ganz andere, mSglicherweise recht toxische Eigenschaften nach starker Oxydation. Experimentelles. I n Abb. 1 sind die Resultate von Versuchen wiedergegeben, in denen den Rat ten frisches oder oxydiertes Schweinefett mit verschiedenen Ei- weiBmengen zugefiihrt worden war. Das oxydierte Fet t hat te eine Per- oxydzahl von 266; es mu$ jedoch 200 g 750 700 ⢠~ gO 8o ~ ' S "~ j~ o i ~, r I l t I r Alter [Wochen] betont werden, dab in diesen Unter- suchungen der Peroxydzahl keine sonderliche Bedeutung zukommt, da sie bei fortgesetzter Oxydat ion der Fet te zun~chst ansteigt und dann wieder abfiHlt, so dab die gleiche Per- oxydzahl bei Fet ten yon ganz ver- Abb. 1. Durchschni t tswachstum yon ]e 8 Ratten- m/innchen, deren Kost verschiedene Caseinmengen und entweder 20% frisches oder hoehoxydiertes Schweinefett enthielt. Das Gewicht ist an einer logarithmisehen, das Alter an einer rezi!0roken Skala wiedergegeben. -- Kurve 1 fr isches Fett lIIl~ 30% Casein; Kurve 2 oxydiertes Fett , 80% Casein und 2% Linolens/iure; Kurve 3 oxydiertes Fet t und 30% Casein; Kurve 4 fr isches Fet t und 5 % Casein ; Kurve 5 oxydiertes Fet t und 5 % Casein. schiedener Oxydationsstufe und deshalb ganz anderer biologischer Akti - vit/ it gefunden werden kann. In Ermangelung eines besseren Mai]stabes ist es daher angezeigt, die Zeit, die zur Oxydat ion verwendet wurde, als ungef/~hren Ausdruck des Oxydat ionsgrades zu bentitzen. Im gegebenen Fal le wurde die Oxydat ion 200 Std lang fortgesetzt.
  • Studien fiber die Emahrung yon I~tten mit hochoxydierten Fetten. 19 Naehdem die Tiere vonder 4. bis zur 11. Lebenswoche mit einer 30% Casein enthaltenden Kost ern~hrt worden waren, zeigten die mit oxydier- tem Fett versehenen eine Gewichtsherabsetzung yon etwa 15% gegen- fiber denen mit frisehem Fett. ~hnliche Versuche wurden mit gut fiber- einstimmenden Resultaten an 5 weiteren Gruppen durchgeffihrt; die Gewichtsherabsetzung lag immer zwischen 10--25%. Wenn den Tieren blo~ 5% Casein erlaubt war, war der Untersehied zwischen den beiden Gruppen besonders markant. Die mit frischem Fett gehaltenen Ratten waren schliel~lich in der Lage, ein wenig zu wachsen, die mit oxydiertem Fett ern~hrten verloren dauernd an Gewieht und waren schliel]lieh um 35% leichter als die Kontrollen. In 4 weiteren Untersuchungsreihen konnte dieses Resultat best~tigt werden, in einem Falle betrug die Gewichtsdifferenz mehr als 500/0 . Wenn den Tieren 18~o Casein in der Kost verabfolgt wurde, war der Gewichtsuntersehied durchschnittlich 25%, w~hrend er bei der Zufuhr von 74~o Casein fast verschwand. Die Zufuhr yon oxydiertem Fett ffihrt also zu einer Gewichtsherabsetzung, die dureh steigende Caseingaben beinahe zum Verschwinden gebracht werden kann. Man hatte zun~chst zu erw~gen, ob die beobachteten Gewichtsunter- schiede nicht durch Verminderung der Nahrungsaufnahme bedingt waren. Wir bestimmten deshalb in den meisten F~llen die t~gliche Nah- rungsaufnahme der untersuchten Tiere. Obzwar die individuellen Fluk- tationen mitunter betr~chtlieh waren, zeigte sich zwisehen den Gruppen mit gleichem Caseingehalt in der Di~t kein Unterschied, wenn die durch- schnittliche t~gliche Nahrungsaufnahme aller Tiere ffir die ganze Unter- suehungszeit berechnet wurde. Nur bei den mit 5% Casein versehenen Tieren war die Nahrungsaufnahme der mit oxydiertem Fett geffitterten Ratten betr~chtlich vermindert. Die Gewichtsunterschiede konnten j edo~h aueh mit 5°/0 Casein, wenngleich in etwas verringertem MaBe, beobachtet werden, wenn den Tieren in t~glieher Parallelffitterung (,,paired feeding") die gleiehe Nahrungsmenge zugeffihrt wurde. Die Gewichtsdifferenz kann also nicht dureh mangelnden Appetit der an oxydiertem Fett ge- haltenen Gruppen erkl~rt werden. Warum die an 5 % Casein und oxydier- tem Fett gehaltenen Tiere weniger fra]en als die Kontrollen, ist nicht ganz sicher. Andere, hier nicht angeffihrten Untersuchungen, legten die Erklarung nahe, da8 das oxydierte Fett die Eiwei[~ausnfitzung beson- ders im Eiwei~mangel herabsetzt, wodurch es zu einer - - ffir diesen Zu- stand wohl bekannten - - Erniedrigung der Nahrungsaufnahme kommt. Wir hatten ferner zu iiberlegen, ob oxydiertes Fett schlechter resor- biert wird als frisches, wodurch es trotz Aufnahme der gleichen Quanti- t~t zu einer Verringerung der verwertbaren Nahrungsmenge kommen kSnnte. Wir haben deshalb die Fettresorption nach HOAGLAND u. SNIDER untersucht. Dabei wird der Fettgehalt des fiber eine bekannte Periode 2*
  • 20 H. I~cmTz: gesammelten Stuhles in iiblicher Weise naeh Verseifung und ~ther- extraktion bestimmt und vonder in der Nahrung zugefiihrten, bekann- ten Fettmenge abgezogen. Mit frischen Fetten finder man, dab zumin- dest 95% resorbiert werden. Wir erhielten auch mit oxydierten Fetten ganz ~hnliehe Werte, so dab man versucht ist anzunehmen, dab unvoll- st/£ndige Fettresorption nicht die Ursache der Gewichtsdifferenz ist. Es besteht jedoeh die MSgliehkeit, dab ein Teil des Fettes dureh die Oxy- dation in Verbindungen iibergefiihrt wurde, welche der Bestimmung durch die oben genannte Methode entgehen. Ea w~re danach nicht ganz aus- geschlossen, dal~ die Tiere einen Teil des genossenen Fettes im Stuhle verloren. Es ist jedoch ganz unwahrscheinlich, dab die Gewichtsdifferenz auch nur ann/~hernd derartig zu erkl~ren ist; man muB vielmehr folgern, dab unvollst/~ndige Fettresorption fiir den Effekt hSchstens in geringem MaBe verantwortlich sein kSnnte. Es bestand ferner die M5glichkeit, dab der EinfluB der oxydierten Fette auf Zerst5rung von unges/~ttigten, essentiellen Fetts~uren oder von im normalen Fett vorhandenen, unbekannten Vitaminen beruht. In der Abb. 1 ist die Wachstumskurve yon Ratten gezeigt, zu deren Kost 2~o Linolens~ure hinzugefiigt worden war. Man sieht, dab sich ihr Wachstum yon dem der ohne zus~tzliche Linolens/~ure aufgezogenen Tiere nicht unterscheidet, woraus sich ergibt, dab der Mangel an ungesi~ttigten Fett- s/iuren fiir den Gewichtsuntersehied nicht verantwortlich ist. Um der Frage der ZerstSrung bisher unbekann~er Faktoren irgend- wie nitherzukommen, wurden Versuche mit fettlosen, durch Linolen- s/£ure vervollst/£ndigten Kostarten durchgefiihrt. Mit 30% Casein in der Di/~t waren die Gewichtskurven der fettfrei ern/~hrten und der mit 20~o frisehem Fett versehenen Tiere meistens recht ~hnlich. Obzwar solche Versuche die MSglichkeit keineswegs aussehliegen, dab Fette nur unter ganz bestimmten Bedingungen bemerkbare, bisher unbekannte Vitamine enthalten, machen diese Resultate es doch recht unwahrseheinlich, dab die Gewichtsreduktion durch die Zerst5rung von unbekannten Wachs- tumsfaktoren bedingt war. Wir kamen daher zu der Annahme, dab oxydierte Fette Stoffe ent- halten, deren Eingreifen in den intermedi/iren Stoffweehsel ein maxi- males Wachstum verhindert. Diese Annahme war auch dadurch unter- sttitzt, dal~ die Gewichtsdifferenz im grogen und ganzen von dem Oxy- dationsgrade der Fette abhing. Nach etwa 10--20stiindigem Erhitzen und Lufteinblasung konnte noch kaum eine Gewiehtsdifferenz beob- achtet werden; die bekannten fettl5slichen Faktoren waren dabei aber schon vollst/~ndig zerstSrt. Ein gewisser Hinweis auf die Natur der aktiven Substanzen ergab sich aus der vorher erw~hnten Beobaehtung, dab die Gewichtsdifferenz durch h5here Eiweiflmengen erniedrigt werden konnte. Dies schien in
  • Studien fiber die Ern~hrung yon Ratten mit hochoxydierten Fetten. 21 Einklang mit den Untersuchungen yon GY6~oI u. Mitarb., von BARNES und yon KENNELÂ¥ U. QUACKENBUSH ZU stehen, die fanden, dab manche Folgen yon oxydierten Fetten durch biologische ,,Antioxydantien" ver- hindert werden k6nnen. Solche Substanzen kommen z. B. in Hefe in be- tr~chtlicher Menge vor. Man ist wohl berechtigt anzunehmen, dab der beobachtete Caseineffekt ghnlicher Natur ist, da EiweiB unter Umst~n- den ein starkes Reduktionsmittel sein kann. Wenn dem so w~re, mfiBte man annehmen, dab ein weniger gereinigtes EiweiB als das vielfach mit Alkohol extrahierte, yon uns ver- wendete Casein die Wirkung yon 3o0 oxydiertem Fett noch sti~rker her- ZJ0 absetzen sollte. Diese Annahme wurde dutch Versuche unterstfitzt 200 (Abb. 2), in denen ein recht rohes Fischmehl als EiweiBqueHe diente. Obwohl das betreffende oxydierte ,so Fett in der Gegenwart yon 30 °/o Casein eine betr~chtliche Wachs- tumsherabsetzung bewirkte, blieb 7OO diese nahezu aus, wenn der Kost sol selbst nur 200/0 Fischmehl zuge- ~ setzt worden war. Die Folgerung 7o diSrfte daher berechtigt sein, dab die in den untersuchten Fetten s0 vorhandenen, aktiven Substanzen Oxydationsprodukte sind, die durch manche natfirlich vorkommendeBe- standtefle der Kost reduziert und dadurch inaktiviert werden kSn- nen. Eine normale, gute Kost be- sitzt also die Fahigkeit, oxydiertes Schweinefett, zumindestens teil- weise, zu entgiften. o./ / / / /// / I//ii // //// iiii/// 7///////* r P r i AI/er [Woche~] Abb. 2. Durchschnittswachstum yon je 8 Rattenm~nnchen. -- Kurve 1 20% Fisch- mehl und 20 % frisches Schweinefett; Kurve 2 20 % Fischmehl und 20% oxydiertes Schweinefett. Wir bemiihten uns in anderen Versuchen ausfindig zu machen, ob oxydierte Fette nicht bloB Wachstumsherabsetzung, sondern aueh andere StSrungen bewirken. Wir verwendeten eine 20% oxydiertes Fett und 30% Casein enthaltende Kost zur Aufzucht von 5 unmittelbar einander folgenden Rattengenerationen und beobachteten keine Fruchtbarkeits- einschr~nkung der M~nnchen und Weibchen. Die Zahl der beobachteten Schwangerschaften und Wiirfe war normal (vgl. KAUNITZ U. SLANETZ, 2), nur das Gewieht der Jungen war betr~chtlich herabgesetzt. Histologische Untersuchungen nahezn aller Organe wurden seinerzeit begonnen (STOERK, KAUNIrZ U. SLANETZ) und seither in weiterer Zu-
  • 22 tI. K~u~ITz: sammenarbeit mit H. STOEI~K und C. A. SLA~ETZ fortgesetzt. Selbst nach monatelanger Ffitterung yon hochoxydiertem Fett konnten histolo- gische Ver~nderungen nirgends festgestellt werden. Die durch hochoxy- diertes Schweinefett bedingten Veri~nderungen sind also milde, wenn die Kost alle bekannten Nahrungsbestandtefle in reichlicher Menge enth~lt. Ob es mSglich sein wird, die die WachstumsverzSgerung bedingenden, leicht reduzierbaren Oxydationsprodukte zu isolieren und ob diese Pro- dukte vielleicht unerwiinschtes Wachstum unterdrficken kSnnen, ist eine Frage, der vielleicht einige Bedeutung zukommt. Wenn man der Nahrung essentielle Bestandteile entzieht, wird die Wirkung yon oxydierten Fetten betri~chtlich verst~rkt. Wir haben dies oben ffir den EiweiBmangel gezeigt und haben darauf hingewiesen (KAuNITZ, JonNso~ u. SLANETZ), dab die durch Riboflavinmangel be- dingte Erkrankung in der Gegenwart von oxydierten Fetten viel starker auftritt. Gegen unsere friiheren, den Riboflavinmangel behandelnden Untersuchungen konnte eingewendet werden, dab das in den Diiiten verwendete Casein immerhin noch etwa 1 y Riboflavin per Gramm enthielt, dab also Ratten an einer 30% Casein und frisches Fett enthaltenden Kost im Tage ungefiihr 3 y Riboflavin zugefiihrt erhielten, was vielleicht 20% der ftir Ratten nStigen Riboflavinzufuhr ist 1. Der Zusatz yon oxydiertem Fett zur Kost h~tte diese ira Casein vorhandene Riboflavins vielleicht zerstSren kSnnen, so dal~ der beobachtete Effekt mSglicherweise durch _~nderungen der Ribofiavinzufuhr zu erkl~ren w~re. Zur Begegnung dieses Einwandes haben wir das Casein mittels eines anderen Ortes genauer zu schildernden Prozedur dadurch weiter ge- reinigt, dab wir es mit einem hochoxydiertem Fett vermengten und l~ngere Zeit stehen lieBen; dann wurde das Fett durch Extraktion mit Aeeton und Petrol~ther beseitigt und das Casein mit Si~ure gewasehen. Von diesem Produkt konnte behauptet werden, dal~ es kein Riboflavin enthielt, welches durch oxydiertes Fett h~tte zerst6rt werden kSnnen. Erniihrungsversuche mit kompletten Kostformen bewiesen, dab diese Behandlung den Wert des Caseins als Eiwei~quelle nicht gesch~digt hatte. In Abb. 3 sind die Resultate yon Wachstumsuntersuchungen wieder- gegeben, in denen das vorbehandelte Casein zur Ffitterung yon Ratten verwendet worden war, die entweder komplette oder riboflavinmangelnde Diiiten erhalten hatten. Die 3 zun~tchst gleichm~Big wachsenden Grup- pen wurden bis zum 38. Lebenstage an der oben erwi~hnten Lactalbumin- kost belassen und dann auf die 18% Casein enthaltenden Di~ten gesetzt. Der Riboflavinmangel ffihrte mit frischem und oxydiertem Fett zu einer 1 Wit kSnnen hier auf eine ErSrterung der optimalen Riboflavinzufuhr nicht eingehen; sie schwankt unter verschiedenen Bedingungen betr~chtlicb, da sie yon der im Rattendarm gebildeten Riboflavinmenge und vielen anderen Faktoren beein- fluBt wird.
  • Studien fiber die Ern/thrung yon Ratten mit hochoxydierten Fetten. 23 starken Wachstumseinschr/~nkung. Die mit frischem Fet t gehaltenen Tiere waren aber in der Lage, ihr Wachstum, wenn auch sehr langsam, fortzusetzen, w/ihrend die mit oxydiertem Fet t versehenen nahezu un- mit te lbar zu wachsen aufhSrten und schlieglieh sogar Gewicht verloren. Die am Ende des Versuches vorhandene Gewichtsdifferenz zwischen den beiden r ibof lavinarm ern~hrten Gruppen war aber viel starker ausge- pr~gt als w i res mit komplet ten Di~ten beobachtet hatten. Da Wieder- holungen und Variat ionen dieser Versuche zu ganz ~hnlichen Resultaten ffihrten, kann wiederum behauptet werden, dal3 die Zufuhr yon oxy- diertem Fet t das Zustande- kommen der Ribof lavinman- 2s0 g gelkrankheit betr/ ichtl ieh ver- 200 st /~rkt . .~hnl iches ist wahr- scheinlich auch bei Thiamin- mangel der Fall . ls,~ Wir hatten zun~chst gedaeht, dab das oxydierte Fett im Ratten- coecum gebildetes Riboflavin zer- ~. st6r~ und dab dadurch der Effekt "~7oo erkl/~rt werden kSnnte. Mikrobiolo- ~ 90 gischeUntersuehungen des Coecum- 80 inhaltes schienen zun~chst diese Annahme zu stfitzen; die schlieB- 70 lich beobachteten Schwankungen 66 waren aber so gro]], dal3 wir eine sol- che Erkl/irung verwerfen muBten. ..,~ Man ist daher versucht als zeitweilige Arbei tshypothese anzunehmen, dab die in oxy- dierten Fet ten vorhandenen akt iven Substanzen auf inter- medi/ire, enzymatische Vor- g/~nge einwirken.Vielleicht ver- legen die Oxydat ionsprodukte gerade bei Mangelzust/~nden /#17 I e I /e '/ i I 21 Ã~Ã~ Ã-x-Ã~xZ i 11 x / I ~2".~ "~-~---~ ~3 / / 5 6 7 8 S 10 12 17 AHer [WochenJ Abb. 3. Durehschnittswaehstum yon je 8 Ratten- m/£nnchen. Der Pfeil zeigt an, warm die experi- mentellen Di~ten verabreicht wurden. -- Kurve 1 18% Casein und 20% frisches Schweinefett plus Riboflavin; Kurve 2 18% Casein nnd 20% frisches Schweinefett minus Ribof lavin; Kurve 3 18 % Casein und 20% oxydiertes Schweinefett minus Riboflavin. manche jener , ,enzymatischen Nebengeleise", die das Tier wegen der durch die Mangelkrankheit erzeugten StSrung der Hauptgeleise sonst wi~hlen wfirde. Obwohl wir, wie einleitend ausgeffihrt, der Meinung sind, dab die an hoch- oxydierten Fetten gewonnenen Ergebnisse fiir die menschliche Ern/~hrungslehre nur sehr begrenzte Bedeutung haben, ist es nicht ganz ausgeschlossen, dab einige der angestellten TJ-berlegungen eine gewisse Beziehung zu menschlichen Erkrankungen haben. Wir konnten aus eigener Erfahrung beobachten, dab die zahlreichen Beri- Beri-Opfer in den Philippinen eine ealorisch niedrige Kost zu sich nehmen, die hauptsachlich aus gesch/iltem Reis und in der Sonne getrocknetem und danach gebratenem Fisch besteht. Diese Kost enth~lt also nur geringe Mengen an
  • 24 H. KAUNITZ" B-Faktoren, einen niedrigen EiweiBgehalt und dabei ein in seinem Oxydationsgrad recht fortgeschrittenes Fett. Alle diese Umst~nde kSnnen nach dem oben gesagten leicht dazu ffihren, dal3 selbst ein m~tBiger.B1-Mangel zu einem schweren Krankheits- bild ffihrt. Vielleicht erlauben es solche Uberlegungen, die eine oder die andere der Sehwierigkeiten zu iiberbriicken, denen man begegnet, wenn man Beri-Beri und manche andere menschliche Mangelerkrankungen bloB als Avitaminosen betrachtet. Zusammenfassung, In der (~berzahl der im Schrifttum vorhandenen Berichte wird ange- geben, dal3 die Verffitterung von hochoxydiertem Schweinefett im Tier- versuch zu schweren Erkrankungen ffihrt, die vielfaeh als Ausdruck yon hoher Giftigkeit der zugefiihrten Produkte oder als Folge des Fehlens bisher unbekannter Vitamine gedeutet wurden. Im Gegensatz dazu wurde jedoch yon uns beobachtet, dal3 die Zufuhr yon hochoxydiertem Schweinefett nur milde Ver~nderungen erzeugt, wenn den Tieren alle bekannten Vitamine als Suspensionen seperat zugeffihrt werden. Man kann deshalb annehmen, dab viele der in der Literatur beobachteten Ver~nderungen sekund~re Mangelerkrankungen waren, die im Gefolge der raschen ZerstSrung von Vitaminen durch die der Nahrung zuge- setzten oxydierten Fette zustande kamen. Die einzige konstante Ver~tnderung durch oxydiertes Fett, die wir bisher an komplett erni~hrten Ratten beobachten konnten, war eine Ge- wichtsverminderung, die weder dureh Mangel an unges~ttigten Fett- si~uren, noch durch verminderte Nahrungsaufnahme und hSchstwahr- scheinlieh auch nicht durch gestSrte Fettresorption erkl~rt werden konnte. Das Ausmal3 der Gewichtsherabsetzung lief dem Oxydationsgrade der Fette ungef~hr parallel. Versuche mit fettfreien Kostformen machten es unwahrscheinlich, da~ die Gewichtsherabsetzung durch das Fehlen von bisher unbekannten Wachstumsfaktoren bedingt war. Zunehmender Eiweil3gehalt der Kost verminderte die Gewiehts- herabsetzung. Dies sowie Hinweise aus der Literatur erlaubten den Schlul3, dai3 Eiweii3 die aktiven Verbindungen des oxydierten Fettes re- duzieren und dadurch inaktivieren kann. Der Effekt dfirfte also durch relativ leicht reduzierbare Produkte bedingt sein, die wi~hrend der Oxy- dation gebildet werden. Jede normale Kost sollte durch ihren Gehalt an ,,Antioxydantien" bef~higt sein, die durch Oxydation in Fetten gebilde- ten, biologisch aktiven Substanzen weitgehend zu entgiften. Die Wirkung von hochoxydierten Fetten war viel starker ausge- sprochen, wenn sie einer Kost zugesetzt wurden, der es an EiweiB oder Riboflavin ermangelte. Unter diesen Umst~nden war das durch diese Mangelkrankheiten hervorgerufene Krankheitsbild viel starker ausge- pr~gt als mit frischem Fett. Es ist mSglich, dal3 weitere Einsiehten in die biologische Wirkung von oxydierten Fetten gerade im Zusammenhang mit Studien fiber Mangelkrankheiten erhalten werden kSnnten.
  • Studien fiber die EmKhrung yon Ratten mit hochoxydierten Fetten. 25 Literatur. BARNES, R. H. : Biolog. Antioxydants, Transact. 1 st Conference. p. 49 (1946). - - BARNES, R. I'i., M. CLAUSEN, I. I. RUSSO~'F, H. F. HANSON, M. E. SWENSEID et G. O. BURR: Arch. sci. physiol., Paris 2, 313 (1948). - - DEUEL, H. J. jr. : The Lipids, Interscience Publishers. New York 1951. - - GY6RGÂ¥, P., R. TOMARELLI, R. P. OSTERGARD and J. B. BROWN: J. of Exper. Med. 76, 413 (1942). - - HOAGLAND, 1%, and G. G. SNIDER: U.S. Dept. of Agriculture Bulletin 821 (1942). - - KAUN1TZ, H. : Wicn. med. Wschr. 102, 356 (1952). - - KACNITZ, H., R. E. JOHNSON and C. A. SLANETZ: J. Nutrit. 46, 151 (1952) . - K~UN~TZ, H., and C. A. SLANETZ: (1)Proc. Soc. Exper. Biol. a. Med. 75, 322 (1950); (2) Proc. Soc. Exper. Biol. a. Med. 66, 334 (1947). - - KENNELLY, B., and QUACKENBUSH: Biolog. 2mtioxydants, Transact. 1 st Conference, p. 56 (1946). - - QUACKENBUSH, F. W. : Oil and Soap 22, 336 (1945). - - RIEMENSCHNEIDER, R. W., and W. C. AULT: Food Industr. 16, 892, 936 (1944). - - STOERK, H. C., H. KAUNITZ and C. A. SLANETZ: Arch. of Path. 53, 15 (1952). - - ZUCKER, T. F., and L. M. ZUCKER: J. Gem Physiol. 25, 445 (1942). Dr. HANS KAUNITZ, Columbia University, Department of Pathology, 630 West 168th Street, New York 32, N.Y.