1 Einleitung 1. 2 Material und Methoden 4. Seite. Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen

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1 Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen Seite I III IV 1 Einleitung 1 2 Material und Methoden Versuchsaufbau Untersuchung zum Einfluß von oxidierten Fetten auf den Lipid- und 4 Schilddrüsenhormonstoffwechsel bei unterschiedlicher Selenversorgung Zusammensetzung der Diät Analysenparameter Untersuchungen zum Einfluß oxidierter Fette auf den 9 Schilddrüsenhormon- und Lipidstoffwechsel bei unterschiedlicher Jodversorgung Zusammensetzung der Diät Analysenparameter Untersuchungen zum Einfluß unterschiedlich thermisch behandelter 13 Fette auf die Konzentrationen der Schilddrüsenhormone bei unterschiedlicher Vitamin E-Versorgungen Zusammensetzung der Diät Analysenparameter Haltung der Versuchstiere Gewinnung und Aufbereitung des Probenmaterials Gewinnung von Plasma, Erythrozyten und Organentnahme Fraktionierung der Lipoproteine Gewinnung von Leberhomogenat und Leberzytosol Analytische Methoden Bestimmung der Fettkennzahlen zur Abschätzung des 20 Oxidationsgrades der Fette Peroxidzahl Säurezahl 20

2 Inhaltsverzeichnis Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen Bestimmung der Konzentration von α-tocopherol von Fetten und 22 tierischen Geweben Bestimmung des Fettsäuremusters von Fetten Bestimmung der Selenkonzentration in Diäten, Leber und Plasma Bestimmung der Jodkonzentration in Diäten Parameter des Schilddrüsenhormonstoffwechsels Bestimmung von Thyrotropin im Plasma Bestimmung von gesamtem und freiem Thyroxin sowie 24 Trijodthyronin im Plasma Histologische Untersuchungen an der Schilddrüse Expressionsanalyse wichtiger Enzyme des Schilddrüsenhormonstoffwechsels Schilddrüsenperoxidase Natrium/Jodid-Symporter Glutathionperoxidase der Schilddrüse Parameter des antioxidativen Schutzsystems Bestimmung der α-tocopherolkonzentration in Plasma und Leber Oxidationsempfindlichkeit von Lipoproteinen geringer Dichte Bestimmung der Aktivität der Glutathionperoxidase in Plasma Bestimmung der Aktivität der Superoxiddismutase in den 34 Erythrozyten Charakterisierung des Lipidstoffwechsels Extraktion der Gesamtlipide aus der Leber Bestimmung der Konzentration von Triglyceriden in Plasma und 35 Leber Bestimmung der Konzentration von Cholesterin in Plasma und 36 Leber Bestimmung der Aktivitäten der lipogenen Enzyme in der Leber Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase Fettsäuresynthetase Bestimmung der relativen mrna-konzentration der lipogenen Enzyme in der Leber 38

3 Inhaltsverzeichnis Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase Fettsäuresynthetase Scheinbare Verdaulichkeit des α-tocopherols Mathematische und statistische Auswertung 41 3 Ergebnisse Der Einfluß von oxidierten Fetten auf den Lipid- und 42 Schilddrüsenhormon-stoffwechsel bei unterschiedlicher Selenversorgung Leistungsparameter Parameter des antioxidativen Schutzsystems Parameter des Selenstatus der Versuchstiere Scheinbare Verdaulichkeit des Tocopherols α-tocopherol-konzentration in Plasma und Leber Aktivität der Superoxiddismutase in Erythrozyten In vitro-oxidation von Lipoproteinen geringer Dichte Parameter des Lipidstoffwechsels Triglyceridkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und 47 Leber Cholesterinkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und 48 Leber Aktivität und relative mrna-konzentration der lipogenen Enzyme 49 in der Leber Parameter des Schilddrüsenhormonstoffwechsels Konzentration von Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxinund 50 Trijodthyronin in Plasma 3.2 Der Einfluß von oxidierten Fetten auf den Schilddrüsenhormon- und 52 Lipidstoffwechsel bei unterschiedlicher Jodversorgung Leistungsparameter Parameter des antioxidativen Schutzsystems In vitro-oxidation von Lipoproteinen geringer Dichte α-tocopherol-konzentration in Plasma und Leber Parameter des Schilddrüsenhormonstoffwechsels 54

4 Inhaltsverzeichnis Konzentrationen von Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxin 54 und Trijodthyronin in Plasma Histologische Untersuchungen der Schilddrüse Expression wichtiger Enzyme des Schilddrüsenhormonstoffwechsels Parameter des Lipidstoffwechsels Triglycerid- und Cholesterinkonzentration in Plasma und Leber Der Einfluß unterschiedlich thermisch behandelter Fette auf die 60 Konzentrationen der Schilddrüsenhormone bei unterschiedlicher Vitamin E-Versorgungen Leistungsparameter Parameter des Schilddrüsenhormonstoffwechsels Konzentration von Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxin und 61 Trijodthyronin in Plasma 4 Diskussion Versuchsdesign Oxidierte Fette und antioxidatives Schutzsystem Tocopherolstatus Oxidationsempfindlichkeit der Lipoproteine geringer Dichte Selenstatus und Aktivität der Glutathionperoxidase Oxidierte Fette und die Lipidsynthese Oxidierte Fette und Schilddrüsenhormonstoffwechsel Konzentration von gesamtem und freiem Thyroxin, Trijodthyronin 72 und Thyrotropin Histologie der Schilddrüse Schilddrüsenperoxidase Einfluß von Thyrotropin auf die Schilddrüsenaktivität Glutathionperoxidase Natrium/Jodid-Symporter Einfluß oxidierter Fette auf den Schilddrüsenhormonstoffwechsel 79 5 Zusammenfassung 83 Summary 86 6 Literaturverzeichnis 89

5 I Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tab.- Inhalt Nr. Seite 1 Charakterisierung der eingesetzten Fette im ersten Versuch 5 2 Zusammensetzung der Diät im ersten Versuch 7 3 Selenkonzentrationen der eingesetzten Diäten und Einteilung der 7 Versuchstiergruppen im ersten Versuch 4 Fettkennzahlen der Diätfette im ersten Versuch als Bestandteil der fertigen 8 Diät 5 Tocopherol-Konzentrationen der Diäten im ersten Versuch 8 6 Charakterisierung der eingesetzten Fette im zweiten Versuch 10 7 Zusammensetzung der Diät im zweiten Versuch 11 8 Jodkonzentrationen der eingesetzten Diäten und Einteilung der 12 Versuchstiergruppen im zweiten Versuch 9 Fettkennzahlen der Diätfette im zweiten Versuch als Bestandteil 12 der fertigen Diät 10 Charakterisierung der eingesetzten Fette im dritten Versuch Zusammensetzung der Diät im dritten Versuch α-tocopherolkonzentrationen der eingesetzten Diäten und Einteilung der 17 Versuchsgruppen im dritten Versuch 13 Fettkennzahlen der Diätfette im dritten Versuch als Bestandteil der fertigen 17 Diät 14 Einbettungsschema im Einbettautomat Entfernen des Einbettmittels Reagenzien für RNA-Gel-Elektrophorese Reagenzien für DNA-Gel-Elektrophorese Parameter der RT-PCR für Schilddrüsenperoxidase Parameter der RT-PCR für Natrium/Jodid-Symporter Parameter der RT-PCR für Glutathionperoxidase in der Schilddrüse Parameter der RT-PCR für Glucose-6-Phosphatdehydrogense Parameter der RT-PCR für Fettsäuresynthetase Anfangs- und Endlebendmasse, Lebendmassezunahme und 42 Futterverwertung im ersten Versuch 24 Parameter des Selenstatus der Versuchstiere 43

6 II Tabellenverzeichnis 25 Gesamtaufnahme, -ausscheidung, -retention und scheinbare Verdaulichkeit 44 des α-tocopherols (7. Versuchswoche) 26 Konzentration von α-tocopherol in Plasma und Leber Aktivität der Superoxiddismutase in Erythrozyten Lag-Time der in vitro oxidierten Lipoproteinen geringer Dichte Triglyceridkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und Leber Cholesterinkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und Leber Aktivität und relative mrna-konzentration der Glucose-6-Phosphat- 49 Dehydrogenase und der Fettsäuresynthetase in der Leber 32 Konzentrationen von Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxin, sowie 51 dem Trijodthyronin im Plasma 33 Anfangs- und Endlebendmasse, Lebendmassezunahme und 52 Futterverwertung im zweiten Versuch 34 Lag-Time der in vitro oxidierten Lipoproteinen geringer Dichte Konzentration von α-tocopherol in Plasma und Leber Konzentrationen an Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxin, sowie 55 dem Trijodthyronin in Plasma 37 Follikeldurchmesser und Epithelhöhe der Schilddrüsenpräparate Relative mrna-konzentration der Schilddrüsenperoxidase, des 58 Natrium/Jodid-Symporters und der Schilddrüsenglutathionperoxidase (Signalstärke von GAPDH beträgt 100 %) 39 Triglyceridkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und Leber Cholesterinkonzentration in Plasma, Lipoproteinfraktionen und Leber Anfangs- und Endlebendmasse, Lebendmassezunahme und 62 Futterverwertung im dritten Versuch 42 Konzentration von Thyrotropin, gesamtem und freiem Thyroxin, sowie den 63 Trijodthyronin in Plasma 43 Einflußfaktoren des Schilddrüsenhormonstoffwechsels 82

7 III Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abb.- Inhalt Nr. Seite 1 Reaktion von Malondialdehyd mit Thiobarbitursäure 21 (nach Valenzuela, 1991) 2 Ermittlung der Lag-Time nach Kleinveld et al. (1992) 32 3 Prinzip der indirekten Bestimmung der Aktivität der Glutathionperoxidase 33 4 Auftrennung von PCR Produkten mittels Agarosegel-Elektrophorese 50 5 Schilddrüsenfollikel im Querschnitt 57 6 Wirkungsmechanismen oxidierter Fette auf die Schilddrüsenhormonsynthese-Hypothese 81

8 IV Abkürzungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis AAS ACO AJ ASe ATTC cdna camp CHO - ClO 4 CoA CYP DIT datp dctp dgtp dntp s dttp DTT ε EMBI EMBL ECACC EDTA EE Eq E FA FAME FF FIAS FID FRTL-5 FsS ft 4 FTC-133 FTC-238 G6P G6PDH GAPDH GSH GSH-Px GSSG GSSG-R HDL Atomabsorptionsspektrometrie Acyl-CoA-Oxidase Adäquate Jodversorgung Adäquate Selenversorgung Amerikanische Zellkultursammlung (American Type Culture Collection) Complementäre DANN Zyklisches Adenosinmonophosphat Bezeichnung für kommerzielle ovarielle Zellkultur des chinesischen Hamsters (ECACC ID: ) Perchloration Coenzym-A Cytochrom P Dijodthyronin 2 -Deoxyadenosin-5 -Triphosphat 2 -Deoxycytidin-5 -Triphosphat 2 -Deoxyguanosin-5 -Triphosphat Deoxynucleosid-Triphosphate 2 -Deoxythymidin-5 -Triphosphat Dithiothreitol Molarer Absorptionskoeffizient Europäisches molekularbiologisches Institut Europäisches molekularbiologisches Labor Europäische Zellkultursammlung (European Collection of Cell Cultures) Ethylendiamin-N, N, N, N - tetraessigsäure Erhöhte Vitamin E-Versorgung Äquivalent Extinktionsänderung Formaldehyd Fettsäuremethylester Frisches Fett Fließinjektionssystem für Atomabsorptionsspektrometrie Flammenionisationsdetektor Bezeichnung für eine kommerzielle Schilddrüsenzellkultur (ATTC ID: CRL 8305) Fettsäuresynthetase Freies Thyroxin Bezeichnung für eine kommerzielle humane Schilddrüsenkrebszellkultur (ECACC ID: ) Bezeichnung für eine kommerzielle humane Schilddrüsenkrebszellkultur (ECACC ID: ) Glucose-6-Phosphat Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase Glutathion Glutathionperoxidase Glutathiondisulfid Glutathiondisulfid-Reduktase Lipoproteine hoher Dichte

9 V Abkürzungsverzeichnis H 2 O 2 HPLC ICP-MS KH-Puffer KOH LDL MCF-7 MDA meq MIT MOPS MUFA N Na + /J - -SYM NADP + NADPH NE NRC OF OF # 1 OF # 2 OF # 3 PBS POZ PPAR-alpha PUFA RIA RT-PCR SCN - SDS SFA SJ SOD SSe SZ T 3 T 4 TBA TBARS TBE Te-125 TEP TMAH TPO TSH TTF-1 VLDL vs. Wasserstoffperoxid Hochleistungsflüssigchromatographie Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry K 2 HPO 4 /KH 2 PO 4 -Puffer Kaliumhydroxid Lipoproteine geringer Dichte Bezeichnung für eine kommerzielle humane Brustkrebszellkultur (ATTC ID: HTB-22) Malondialdehyd Milli Äquivalent Monojodthyronin 3-[N-Morpholino]-1-Propansulfonsäure Einfach ungesättigte Fettsäure Normalität Natrium/Jodid-Symporter Nicotinamidadenindinucleotidphosphat Nicotinamidadenindinucleotidphosphat reduziert Niedrige Vitamin E-Versorgung National Research Council Oxidiertes Fett Bei 50 C oxidiertes Fett Bei 105 C oxidiertes Fett Bei 190 C oxidiertes Fett Phosphat gepufferte physiologische Kochsalzlösung Peroxidzahl Alpha- Rezeptor der perixosomalen Proliferierung Mehrfach ungesättigte Fettsäure Radioimmunoassay Reverse Transcriptase Polymerase-Ketten-Reaktion Thiozianation Natrium Lauryl Sulfat Gesättigte Fettsäuren Suboptimale Jodversorgung Superoxiddismutase Suboptimale Selenversorgung Säurezahl Trijodthyronin Gesamtes Thyroxin Thiobarbitursäure Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen Tris-Borsäure-EDTA Tellur 1, 1, 3, 3, Tetraethoxypropan Tetramethyamoniumhydroxid Schilddrüsenperoxidase Thyrotropin Schilddrüsentranskriptionsfaktor-1 Lipoproteine sehr geringer Dichte Verglichen mit (versus)