Tag Archives: харчування

Дієта під час розвитку впливає на метаболічні показники личинок та дорослих мух Drosophila

О. М. Стрільбицька1*, У. В. Семанюк1, Н. І. Бурдилюк1, В. Бубало2, О. В. Лущак1,3*

1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Лабораторія експериментальної токсикології та мутагенезу, Науковий центр превентивної токсикології, харчової та хімічної безпеки імені академіка Л. І. Медведя, МОЗ України, Київ;
3Університет досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net or oleh.lushchak@pnu.edu.ua

Отримано: 04 жовтня 2021; Затверджено: 21 січня 2022

Залежність метаболізму та фізіологічного стану дорослого організму від харчування під час його розвитку стає гарячою темою сучасної еволюційної біології. Ми використали плодову мушку Drosophila melanogaster та живильне середовище з різним вмістом сахарози (S) і сухих дріжджів (Y): 0S:2Y, 20S:2Y або 0S:5Y, 20S:5Y, щоб показати, що умови харчування під час розвитку впливають на обмін речовин у личинок та імаго. Рівень глюкози, глікогену, тригліцеридів та загальних ліпідів в організмі личинок та дорослих мух вимірювали за допомогою діагностичних наборів. Виявлено затримку розвитку дрозофіл, які розвивалися на дієтах із низьким вмістом дріжджів або з високим вмістом сахарози. Показано, що утримання личинок на харчовому раціоні з високим вмістом сахарози спричиняло зниження маси та збільшення енергетичних запасів (кількості ліпідів) у личинок та дорослих мух. Обмеження вмісту сухих дріжджів у дієті личинок призводило до зниження накопичення глікогену та рівня протеїнів у личинок та дорослих мух. Виявлені особливості метаболізму дорослих мух є результатом харчування під час розвитку і можуть бути пов’язані з механізмами адаптації організму до умов живлення.

Вміст дріжджів у дієті Drosophila впливає на метаболізм батьківського покоління та їх нащадків

О. М. Стрільбицька1*, H. П. Стефанишин1, У. В. Семанюк1, О. В. Лущак1,2*

1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Університет досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net or oleh.lushchak@pnu.edu.ua

Отримано: 18 квітня 2021; Затверджено: 12 листопада 2021

Вміст поживних речовин у харчовому раціоні батьків може епігенетично впливати на метаболізм нащадків. Результати наших досліджень виявили нові тенденції у зміні активності ензимів основних метаболічних шляхів у відповідь на вміст протеїнів у раціоні. Батьківське покоління дрозофіл утримували на середовищах із чотирма варіаціями кількості дріжджів у межах від 0,25% до 15% та сталим вмістом сахарози, але наступне покоління перебувало на середовищі однакового складу. Отже, єдиною змінною складовою в експериментах була концентрація сухих дріжджів у середовищі, на якому утримували батьківське покоління. Ми показали, що обмеження вмісту протеїнів у дієті призводило до вищої активності ЛДГ у мух батьківського покоління, а також цей ефект проявлявся у їх нащадків. Трансгенераційний ефект вмісту дріжджів у дієті батьків на активність MДГ виявлений тільки у самців. Споживання їжі з високим вмістом дріжджів проявилось вищою активністю АЛТ у батьків, однак не впливало на активність АЛТ у їх нащадків. Навіть більше, надмірне споживання дріжджів призводило до вищої активності AСT у батьків, однак у нащадків активність AСT при цьому була нижчою. Виявлено вищий вміст сечовини у самців першого покоління нащадків, отриманих від батьків, які харчувались середовищем із низьким вмістом дріжджів. Наші результати продемонстрували вирішальну роль дріжджів у харчовому раціоні батьків у регуляції метаболізму, що може успадковуватися через покоління.

Вміст протеїнів у дієті впливає на стійкість до стресів, окислювальні пошкодження та стан системи антиоксидантного захисту у Drosophila melanogaster

О. М. Стрільбицька1*, А. В. Заячківська1, Т. Р. Струтинська1,
У. В. Семанюк1, О. М. Вайсерман2, О. В. Лущак1,3*

1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2ДУ “Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова НАМН України”, Київ;
3Інститут досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net; oleh.lushchak@pnu.edu.ua

Отримано: 06 квітня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021

Дослідження останніх років показали, що склад харчового раціону впливає на тривалість життя різних груп модельних організмів. Вміст основних макроелементів, в тому числі й протеїнів та амінокислот, значно позначається на різних фізіологічних процесах та поведінці плодової мушки Drosophila melanogaster. Було важливо з’ясувати ефекти від споживання дієт із різним вмістом дріжджів, що виявляються на стійкості до стресів та функціонуванні системи антиоксидантного захисту дрозофіл. Проаналізовано вплив чотирьох дієт зі сталим вмістом сахарози, які відрізнялися відносним вмістом дріжджів як джерела протеїнів на стійкість до холоду, високих температур, голодування та оксидативного стресу, обумовленого дією менадіону, а також на активність антиоксидантних ензимів та рівень маркерів окисного стресу. Обмеження доступності протеїнів, а також надмірне їх споживання призводили до зниження стійкості до голодування та оксидативного стресу. Однак вища стійкість до теплового стресу була обумовлена високою концентрацією дріжджів у харчовому раціоні. Cпоживання їжі, збагаченої протеїнами, спричинювало підвищення активності антиоксидантних ензимів. Підвищений вміст тіольних груп протеїнів та пероксидів ліпідів у відповідь на високі концентрації дріжджів у дієті спостерігався тільки в самок. Дійшли висновку, що дієта, збагачена протеїнами може спричинити оксидативний стрес у дрозофіл.

Вміст сахарози у дієті як визначальний фактор метаболізму та тривалості життя Drosophila

О. Стрільбицька, Т. Струтинська, У. Семанюк, Н. Бурдилюк, О. Лущак*

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: oleh.lushchak@pnu.edu.ua

Отримано: 28 лютого 2020; Затверджено: 25 червня 2020

Харчування впливає на різні аспекти життєдіяльності. Ми використали плодову мушку Drosophila melanogaster як модельний об’єкт для встановлення впливу вмісту сахарози в їжі на перебіг метаболічних процесів  та тривалість життя. Мух утримували на дієтах із концентрацією сахарози в межах від 1 до 20% та сталим вмістом дріжджів. Виявлено, що низький вміст сахарози у харчовому раціоні самок продовжує їх тривалість життя. Також продемонстровано, що зниження споживання сахарози призводить до підвищення активності малатдегідрогенази, аспартат амінотрансферази в самців, а також лактат дегідрогенази в самок. Навіть більше, вуглеводний склад харчового раціону впливає на вміст сечовини, що свідчить про те, що вуглеводи дієти впливають на загальний обмін речовин. Наші результати продемонстрували значний вплив сахарози в їжі на активність основних ензимів метаболічних шляхів та виявили оптимальні харчові умови для досягнення довголіття.