Moderate iron deficiency and fatty acid shifting in liver and brain of rats

Zusammenfassung Moderater Eisenmangel und Fettsäure‐Verschiebungen in Leber und Gehirn von Ratten Eisenmangel ist eine der häufigsten ernährungsbedingten Mangelerscheinungen bei Mensch und Tier. Die vorliegende Studie mit Ratten sollte den Einfluß eines mäßigen und leichten Eisenmangels auf die Zusammensetzung der Fettsäuren in den diätetisch verschieden stark beeinflußbaren Organen Leber und Gehirn untersuchen. Dazu wurden entwöhnte männliche Ratten in 7 Gruppen, zu je 12 Tieren eingeteilt. 3 Gruppen erhielten Diäten mit suboptimalen Eisengehalten von 9, 13 und 18 mg/kg über einen Zeitraum von 5 Wochen. Den Mangelgruppen wurden 3 pair‐fed Kontrollgruppen und eine ad libitum Kontrollgruppe zugeordnet, deren Rationen 50 mg Eisen/kg enthielten. Der moderate Eisenmangel ließ sich innerhalb eines Versuchzeitraumes von 5 Wochen induzieren. Hämoglobinkonzentration, Hämatokrit sowie die Eisenkonzentrationen in Serum und Leber spiegelten den Eisenstatus am deutlichsten wider und zeigten sich nach der 5‐wöchigen Versuchsperiode bei den Eisenmangeltieren signifikant erniedrigt. Die Fettsäurezusammensetzung der Gesamtlipide der Leber konnte durch die alimentäre Eisendepletion deutlich beeinflußt werden und veränderte sich am stärksten bei Tieren, deren Diät 9 mg Eisen/kg enthielt. Die Anteile und Konzentrationen der Leberfettsäuren wurden darüber hinaus auch geringfügig von der Lebendmasse der Tiere beeinflußt. Bei der durch Eisenmangel veränderten Fettsäurezusammensetzung, erwiesen sich verminderte Anteile und Gehalte einzelner Monoenfettsäuren sowie eine Anreicherung der Linolsäure (18:2 n‐6) und α‐Linolensäure (18:3 n‐3) am bedeutendsten. Der Quotient aus 20:4 (n‐6) und 18:2 (n‐6), einem Marker für gestörte Δ‐6 bzw. Δ‐5 Desaturation, zeigte sich in Ratten mit niedrigster Eisenzulage signifikant vermindert. Im Gehirn ließen sich aufgrund des Eisenmangels weniger Fettsäureveränderungen beobachten als in der Leber. Am auffälligsten waren jedoch in allen Gruppen mit Eisenmangel ein erhöhter Anteil an 18:2 (n‐6) und ein verminderter Anteil an 22:4 (n‐6) gegenüber den paid‐fed Kontrollgruppen. Auch der Quotient aus den (n‐6) Fettsäuren 20:4 und 18:2 lag in den Gehirnlipiden der Eisenmangeltiere signifikant niedriger als in den pair‐fed Kontrolltieren. Da Fettsäuren im Körper bedeutende Funktionen als Strukturbestandteile von Zellmembranen oder als Vorstufen von Eicosanoiden aufweisen, sind Eisenmangel‐induzierte Fettsäureverschiebungen in Leber und Gehirn möglicherweise von physiologischen Störungen begleitet.