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Vitamin E wird immer noch als das wichtigste lipophile Antioxidanz in biologischen Membranen betrachtet. In den letzten Jahren hat sich jedoch der Schwerpunkt der Vitamin E-Forschung hin zu den nicht-antioxidativen Funktionen verlagert. Besonderes Interesse gilt dabei dem α-Tocopherol, der häufigsten Vitamin E-Form im Gewebe von Säugetieren, und seiner Rolle bei der Regulation der Genexpression. Das Ziel dieser Dissertation war die Untersuchung der genregulatorischen Funktionen von α-Tocoperol und die Identifizierung α-Tocopherol-sensitiver Gene in vivo. Zu diesem Zweck wurden Mäuse mit verschiedenen Mengen α-Tocopherol gefüttert. Die Analyse der hepatischen Genexpression mit Hilfe von DNA-Microarrays identifizierte 387 α-Tocopherol-sensitive Gene. Funktionelle Clusteranalysen der differentiell exprimierten Gene zeigten einen Einfluss von α-Tocooherol auf zelluläre Transportprozesse. Besonders solche Gene, die an vesikulären Transportvorgängen beteiligt sind, wurden größtenteils durch α-Tocopherol hochreguliert. Für Syntaxin 1C, Vesicle-associated membrane protein 1, N-ethylmaleimide-sensitive factor and Syntaxin binding protein 1 konnte eine erhöhte Expression mittels real time PCR bestätigt werden. Ein funktioneller Einfluss von α-Tocopherol auf vesikuläre Transportprozesse konnte mit Hilfe des in vitro β-Hexosaminidase Assays in der sekretorischen Mastzelllinie RBL-2H3 gezeigt werden. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer konzentrationsabhängigen Erhöhung der PMA/Ionomycin-stimulierten Sekretion der β-Hexosaminidase. Eine erhöhte Expression ausgewählter Gene, die an der Degranulation beteiligt sind, konnte nicht beobachtet werden. Damit schien ein direkter genregulatorischer Effekt von α-Tocopherol eher unwahrscheinlich. Da eine erhöhte Sekretion auch mit β-Tocopherol aber nicht mit Trolox, einem hydrophilen Vitamin E-Analogon, gefunden wurde, wurde vermutet, dass α-Tocopherol die Degranulation möglicherweise durch seine membranständige Lokalisation beeinflussen könnte. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer veränderten Verteilung des Gangliosids GM1, einem Lipid raft Marker. Es wird angenommen, dass diese Membranmikrodomänen als Plattformen für Signaltransduktionsvorgänge fungieren. Ein möglicher Einfluss von Vitamin E auf die Rekrutierung/Translokation von Signalproteinen in Membranmikrodomänen könnte die beobachteten Effekte erklären. Eine Rolle von α-Tocopherol im vesikulären Transport könnte nicht nur seine eigene Absorption und seinen Transport beeinflussen, sondern auch eine Erklärung für die bei schwerer Vitamin E-Defizienz auftretenden neuronalen Dysfunktionen bieten. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die α-Tocopheroltransferprotein (Ttpa) Knockout-Maus als genetisches Modell für Vitamin E-Defizienz verwendet, um den Effekt von Ttpa auf die Genexpression und die Gewebeverteilung von α-Tocopherol zu analysieren. Ttpa ist ein cytosolisches Protein, das für die selektive Retention von α-Tocopherol in der Leber verantwortlich ist. Die Ttpa-Defizienz resultierte in sehr geringen α-Tocopherol-Konzentrationen im Plasma und den extrahepatischen Geweben. Die Analyse der α-Tocopherol-Gehalte im Gehirn wies auf eine Rolle von Ttpa bei der α-Tocopherol-Aufnahme ins Gehirn hin.
Vitamin A (VA) deficiency in very low birth weight (VLBW) infants is associated with an increased risk for disorders related to kidney and lung maturation and function. VA losses through increased urinary retinol (ROH) excretion might contribute to this deficiency risk. The mechanism accounting for ROH loss in the urine has not yet been clarified. The aim of this study was to assess the excretion of ROH, retinol-binding protein 4 (RBP4) and transthyretin (TTR) in urine from VLBW infants in comparison with that in term infants in relation to kidney function. Urine specimens were collected from 15 VLBW infants (birth weight < 1,500 g) as well as from 20 term infants during the first 2 days after birth. ROH in urine was detectable in 14 of the 15 VLBW infants at a median concentration of 234 nmol/g creatinine. In the group of term infants, 17 of the 20 excreted ROH, but at an approximately five-times lower concentration (P<0.001). Excretion of RBP4 and TTR was also much higher in VLBW infants (both P<0.001). The urinary ROH excretion in VLBW infants may be related to the impaired tubular handling of its carrier proteins RBP4 and TTR. Thus, ROH excretion might contribute to an increased risk of VA deficiency, especially in VLBW infants.
The health promoting effects of a grapevine-shoot extract named Vineatrol (R) 30, which contains resveratrol (Resv) as well as considerable amounts of Resv oligomers, have recently been investigated. In the present study, we analyzed the free radical scavenging capacity, the ability to inhibit lipid peroxidation, and the capacity to enhance the human glutathione peroxidase 1 (GPx) and the human superoxide dismutase 1 (SOD) gene promoter activities of Vineatrol (R) 30. Vineatrol (R) 30 was able to scavenge the 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical cation and led to concentration-dependent inhibition of lipid peroxidation, Vineatrol (R) 30 not being superior to Resv alone in both cases. Vineatrol (R) 30 also enhanced the gene promoter activities of human GPx and SOD expressed in V79 cells, whereas this effect could not be demonstrated for Resv. In summary, the results presented in this study show that the Vineatrol (R) 30 grapevine-shoot extract is a free radical scavenger and potent antioxidant at non- eytotoxic concentrations.
This paper provides an overview of analytical techniques used to determine isoflavones (IFs) in foods and biological fluids with main emphasis on sample preparation methods. Factors influencing the content of IFs in food including processing and natural variability are summarized and an insight into IF databases is given. Comparisons of dietary intake of IFs in Asian and Western populations, in special subgroups like vegetarians, vegans, and infants are made and our knowledge on their absorption, distribution, metabolism, and excretion by the human body is presented. The influences of the gut microflora, age, gender, background diet, food matrix, and the chemical nature of the IFs on the metabolism of IFs are described. Potential mechanisms by which IFs may exert their actions are reviewed, and genetic polymorphism as determinants of biological response to soy IFs is discussed. The effects of IFs on a range of health outcomes including atherosclerosis, breast, intestinal, and prostate cancers, menopausal symptoms, bone health, and cognition are reviewed on the basis of the available in vitro, in vivo animal and human data.
The influence of a commercial production process for dehydrated potato flakes on the content of free phenolic compounds, total phenolics, and glycoalkaloids in potatoes during the subsequent processing steps was determined. Processing byproducts, such as potato peel (steam peeling), mashed potato residues, and side streams (blanching and cooking waters), have also been investigated. A high-performance liquid chromatography (HPLC) method was developed to separate and quantify caffeic acid, gallic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, p-hydoxybenzoic acid, protocatechuic acid, vanillic acid, catechin, and three isomers of caffeoylquinic acid: chlorogenic, neochlorogenic and cryptochlorogenic acid. Determination of the glycoalkaloids a-solanine and alpha-chaconine was performed by using a high- performance thin-layer chromatography (HPTLC) method. The deliverables reveal that processing potatoes to potato flakes remarkably diminishes the content of the analyzed compounds, mainly due to peeling and leaching. The influence of thermal exposure is less significant. About 43% of the initial phenolic acids and 10% of the glycoalkaloids remain after processing. The results of the total phenolic content assay by Folin-Ciocalteu reagent are proportional to the content of phenolic compounds determined by HPLC. Steam peeling has a higher influence on glycoalkaloid losses compared to that on phenolics. The highest amounts of phenolic compounds and glycoalkaloids were found in peeling byproduct. During processing, the amount of chlorogenic acid decreased, whereas the concentration of neochlorogenic acid increased due to isomerization. The impact of the results on potato processing technology is discussed.
Die funktionelle Bedeutung des Coxsackie- und Adenovirus Rezeptors (CAR) im kolorektalen Karzinom
(2009)
Der Coxsackie- und Adenovirus Rezeptor (CAR) ist als Bestandteil von Tight Junctions (TJ) an interzellulären Adhäsionsprozessen beteiligt und scheint eine wichtige Rolle in der Karzinogenese zu spielen. Diese ist jedoch insbesondere bei Entstehung von Darmkrebs weitgehend unklar. Ziel der Arbeit war es daher, die funktionelle Bedeutung, mögliche Interaktionspartner sowie die Expressionsregulation von CAR im kolorektalen Karzinom zu analysieren. In den Zelllinien CaCo2, Colo205, DLD1, HCT116, HT29, SW480 und T84 konnte die Expression von CAR (mRNA und Protein) nachgewiesen werden. Nach stabiler CAR-Überexpression durch Transfektion von CARcDNA in DLD1, HCT116 und SW480 wurde das Zellwachstum gehemmt und eine Abnahme von Migration und Invasion induziert. Eine stabile CAR-Inhibition nach Transfektion von CARsiRNA führte in diesen Zelllinien zum Anstieg der Proliferation sowie zu verstärkter Migrations- und Invasionsaktivität, die in DLD1 mit morphologischen Änderungen einhergingen. Eine Genexpressionsanalyse der Zelllinie DLD1 mit CAR-Inhibition identifizierte α-Catenin als das am stärksten regulierte Gen. Obwohl keine direkte Interaktion beider Proteine detektiert werden konnte, führte eine stabile Re-Expression von α-Catenin in DLD1 mit stabiler CAR-Inhibition zu einer deutlichen Reduktion von Proliferation, Migration und Invasion sowie zu einem Rückgang der zellmorphologischen Änderungen. Um den Einfluss von Differenzierung auf die Regulation der CAR-Expression zu untersuchen, erfolgte eine Behandlung aller Zelllinien mit Natriumbutyrat. Dies führte in fünf der sieben Zelllinien zu einer Aktivierung des CAR-Promotors sowie zu einer gesteigerten Expression und Immunoreaktivität von CAR an der Zelloberfläche. Die Zelllinie CaCo2 zeigte nach spontaner Differenzierung durch 21-tägiges Wachstum post Konfluenz ebenfalls eine verstärkte CAR-mRNA-Expression sowie eine erhöhte CAR-Präsenz an der Zelloberfläche. Die gewonnenen Daten konnten die funktionelle Bedeutung von CAR für die Kolonkarzinogenese sowie den Einfluss von α-Catenin auf diese Funktion deutlich machen. Es wurde gezeigt, dass die Expressionsregulation sowie die subzelluläre Verteilung von CAR durch den zellulären Differenzierungsstatus beeinflusst werden kann.
beta-Carotene functions independently of vitamin A in the reproductive performance of dairy cows. The concentrations of beta-carotene in plasma decrease during the dry period, and reach a nadir in about the first week postpartum. This coincides with a negative energy balance, which affects the onset of the first ovulation in early postpartum cows. Thus, we hypothesised that plasma beta-carotene concentrations during the peripartum period may affect ovulation in the first follicular wave postpartum in dairy cows. The aim of the present study was to investigate changes in the profiles of plasma beta-carotene concentrations during the peripartum period in ovulatory and anovulatory cows during the first follicular wave postpartum. We used 22 multiparous Holstein cows, which were fed a total mixed ration consisting of grass, corn silage and concentrate, and collected blood samples for beta-carotene and progesterone analysis from week 3 prepartum to week 3 postpartum when the period of day 0-6 after parturition was regarded as the parturient week (week 0). The first ovulation was confirmed using the profile of plasma progesterone concentrations and colour Doppler ultrasound. Thirteen cows ovulated during the first postpartum follicular wave. Parity, the dry-off period, calving interval, mastitis episodes, and actual 305 days' milk yield during the previous lactation, and milk composition in the last month during the previous lactation in this study did not differ between ovulatory and anovulatory cows. Differences in the plasma beta-carotene profile were observed between ovulatory and anovulatory cows. Plasma P-carotene concentrations at week 3 prepartum were greater in ovulatory cows (2.97 +/- 0.24mg/L) than in anovulatory cows (1.53 +/- 0.14mg/L; P < 0.001), after that its concentrations in ovulatory cows decreased and reached the lowest level at week I postpartum, although its concentrations in anovulatory cows remained unchanged. No differences in plasma P-carotene concentrations between the two groups were observed postpartum. The present study indicates for the first time that the lower P-carotene concentrations in plasma during the prepartum period is associated with anovulation during the first follicular wave postpartum.