乳児アカゲザル脳のα-トコフェロール立体異性体プロファイルは、乳児用ミルク中のα-トコフェロールの供給源によって異なる影響を受ける

Infant Rhesus Macaque Brain α-Tocopherol Stereoisomer Profile Is Differentially Impacted by the Source of α-Tocopherol in Infant Formula.

• Matthew J Kuchan
• Katherine M Ranard
• Priyankar Dey
• Sookyoung Jeon
• Geoff Y Sasaki
• Karen J Schimpf
• Richard S Bruno
• Martha Neuringer
• John W Erdman

抄録

背景:

天然形態のα-トコフェロール（αT）[2'R, 4'R, 8'R αT（RRR-αT）]は、合成α-トコフェロール（全rac-αT）よりも生理活性が高い。全rac-αTは乳児用粉ミルクに広く使用されているが、粉ミルク飼育された乳児の脳内での定着は不明である。

BACKGROUND: α-Tocopherol (αT) in its natural form [2'R, 4'R, 8'R αT (RRR-αT)] is more bioactive than synthetic α-tocopherol (all rac-αT). All rac-αT is widely used in infant formulas, but its accretion in formula-fed infant brain is unknown.

目的:

乳児用粉ミルク（RRR-αTまたは全rac-αT）を給与したアカゲザル（Macaca mulatta）のαTおよび立体異性体の状態を、母乳と母体の混合飼料を給与した基準群と比較することを試みた。

OBJECTIVE: We sought to compare αT and stereoisomer status in infant rhesus macaques (Macaca mulatta) fed infant formula (RRR-αT or all rac-αT) with a reference group fed a mixed diet of breast milk and maternal diet.

方法:

生後1日から生後6ヶ月までの間、乳児（n=23）は保育所で飼育され、職員によって2つの処方のうちの1つを独占的に与えられたか、または母親と一緒にコミュニティハウスに収容され、母乳（6ヶ月の時点で69mL/日）の混合基準食を消費し、約2ヶ月でサル食に移行した（MF; n=8）。処方は、21μmolのRRR-αT/L(NAT-F; n=8)または30μmolの全rac-αT/L(SYN-F; n=7)のいずれかを含んでいた。全αT及びαT立体異性体を、2、4及び6ヶ月の母乳中及び6ヶ月のサル血漿中及び肝臓中及び6ヶ月の脳領域中で分析し、α-トコフェロール転移タンパク質(α-TTP)、リポタンパク質αT及び尿中α-カルボキシエチル-ヒドロキシクロマン(α-CEHC)を測定した。解析には、Tukeyのポストホック検定を用いた一方向ANOVAを使用した。

METHODS: From 1 d after birth until 6 mo of age, infants (n = 23) were either nursery reared and exclusively fed 1 of 2 formulas by staff personnel or were community housed with their mothers and consumed a mixed reference diet of breast milk (69 mL/d at 6 mo) transitioning to monkey diet at ∼2 mo (MF; n = 8). Formulas contained either 21 μmol RRR-αT/L (NAT-F; n = 8) or 30 μmol all rac-αT/L (SYN-F; n = 7). Total αT and αT stereoisomers were analyzed in breast milk at 2, 4, and 6 mo and in monkey plasma and liver and 6 brain regions at 6 mo of age. α-Tocopherol transfer protein (α-TTP), lipoprotein αT, and urinary α-carboxyethyl-hydroxychroman (α-CEHC) were measured. One-way ANOVA with Tukey's post-hoc test was used for analysis.

結果:

試験終了時の血漿、肝臓、リポ蛋白質、脳の総αTは群間で差がなかったが、NAT-F投与群ではSYN-F投与群、MF投与群に比べてRRR-&#x3B1;Tが高かった（P&lt;0.01）。しかし、血漿（1.7倍、2.7倍）、脳（1.5倍、2.5倍）では、NAT-F投与群の方がSYN-F投与群（P<0.01）、MF投与群（P<0.0001）よりもRRR-αTが高かった。合成αT 2R立体異性体（SYNTH-2R）は、NAT-F群の脳領域において、SYN-F群およびMF群と比較して、一般的に3倍および7倍低かった（P＜0.05）。SYNTH-2Rの立体異性体は、SYN-F群よりもMF群の方が2倍高かった(P<0.0001)。SYNTH-2Rの血漿中パーセンテージは、RRR-αTの脳内パーセンテージと負の相関を示した(r = -0.99, P<0.0001)。脳のαTプロファイルは、α-TTP mRNAまたはタンパク質発現によって説明されなかった。尿中α-CEHCは、NAT-F群ではMF群よりも3倍高かった（P<0.01）。

RESULTS: At study termination, plasma, liver, lipoprotein, and brain total αT did not differ between groups. However, the NAT-F-fed group had higher RRR-αT than the SYN-F-fed group (P < 0.01) and the MF group (P < 0.0001) in plasma (1.7- and 2.7-fold) and brain (1.5- and 2.5-fold). Synthetic αT 2R stereoisomers (SYNTH-2R) were generally 3- and 7-fold lower in brain regions of the NAT-F group compared with those of the SYN-F and MF groups (P < 0.05). SYNTH-2R stereoisomers were 2-fold higher in MF than SYN-F (P < 0.0001). The plasma percentage of SYNTH-2R was negatively correlated with the brain percentage of RRR-αT (r = -0.99, P < 0.0001). Brain αT profiles were not explained by α-TTP mRNA or protein expression. Urine α-CEHC was 3 times higher in the NAT-F than in the MF group (P < 0.01).

結論:

天然のαT（NAT-F）と合成のαT（SYN-F）を使用した乳児用ミルクの摂取は、アカゲザルの乳児の脳のαT立体異性体プロファイルに異なる影響を与えた。今後の研究では、αT立体異性体プロファイルが脳の健康に及ぼす機能的な影響を評価する必要がある。

CONCLUSIONS: Consumption of infant formulas with natural (NAT-F) compared with synthetic (SYN-F) αT differentially impacted brain αT stereoisomer profiles in infant rhesus macaques. Future studies should assess the functional implications of αT stereoisomer profiles on brain health.

Copyright © The Author(s) on behalf of the American Society for Nutrition 2020.