El uso de la cromatografía de gases para analizar los cambios de composición de ácidos grasos en el tejido de hígado de rata durante el embarazo
Summary
El embarazo provoca cambios significativos en la composición de ácidos grasos de los tejidos maternos. Los perfiles lipídicos se pueden obtener por medio de la cromatografía de gases para permitir la identificación y cuantificación de los ácidos grasos en las clases de lípidos individuales entre las ratas alimentadas con diferentes dietas de alta y baja en grasa durante el embarazo.
Abstract
La cromatografía de gases (GC) es un método altamente sensible para identificar y cuantificar el contenido de ácidos grasos de los lípidos de los tejidos, las células y el plasma / suero, obteniéndose resultados con alta precisión y alta reproducibilidad. En estudios metabólicos y de la nutrición GC permite la evaluación de cambios en las concentraciones de ácidos grasos siguientes intervenciones o durante cambios en el estado fisiológico tal como el embarazo. Extracción en fase sólida (SPE) usando cartuchos de sílice aminopropilo permite la separación de las principales clases de lípidos incluyendo triglicéridos, fosfolípidos diferentes, y ésteres de colesterol (CE). GC combinado con SPE se utilizó para analizar los cambios en la composición de ácidos grasos de la fracción de CE en los hígados de ratas vírgenes y embarazadas que habían sido alimentados con diferentes dietas altas y bajas en grasa. Hay importantes efectos de la interacción dieta / el embarazo sobre el contenido de ácidos grasos omega-3 y omega-6 ácidos grasos de la CE de hígado, lo que indica que las mujeres embarazadas tienen una respuesta diferente a la dieta manipulatión que se observa entre las hembras vírgenes.
Introduction
La cromatografía de gases (GC) es una técnica bien establecida se utiliza para identificar y cuantificar la incorporación de ácidos grasos al interior de las acumulaciones de lípidos y membranas celulares de 1,2 durante la suplementación o fisiológicas condiciones tales como la obesidad y enfermedades relacionadas (como la diabetes) o un embarazo 3 – 5. También es adecuado para el análisis de los tipos y cantidades de grasas en los alimentos. Esto es útil cuando la caracterización de las dietas experimentales, así como garantizar que la industria alimentaria cumple con la normativa. Por ejemplo, GC se puede utilizar para confirmar la identidad y la cantidad de ácidos grasos dentro de un producto, tales como un suplemento dietético para asegurar que el etiquetado es correcto y reglamentos se adhiere a 6,7. Análisis de ácidos grasos puede proporcionar información valiosa sobre el metabolismo de lípidos en la salud y la enfermedad, el impacto del cambio en la dieta, y el efecto de los cambios en el estado fisiológico 8. Uso de GC para estudiar muestras durante el embarazo ha proporcionado importanteinformación sobre los cambios en los ácidos grasos y la homeostasis de los lípidos complejos 3.
Antes de la separación cromatográfica, los lípidos son típicamente extrae de la muestra usando la solubilidad de los lípidos en mezclas de disolventes de cloroformo y metanol. Se añade cloruro de sodio para facilitar la separación de la mezcla en lípidos acuosa y orgánica que contiene fases 9,10. Clases de lípidos complejo de interés se pueden separar a partir del extracto total de lípidos por extracción en fase sólida (SPE). Esta técnica de separación eluye clases de lípidos basados en su polaridad o afinidad de unión. Triacilgliceroles (TAG) y los ésteres de colesterol (CE) se eluyen primero como una fracción combinada, otras clases, fosfatidilcolina (PC), fosfatidiletanolamina (PE), y ácidos grasos no esterificados (NEFA) se eluyen mediante el aumento de la polaridad del disolvente de elución . La separación de los TAG de CE explota la unión de TAG sólo a un cartuc SPE frescadge, lo que permite a la CE ser eluido. TAG puede entonces ser eluido mediante el aumento de la polaridad del disolvente de elución 9,10. Este método permite múltiples muestras para ser separadas simultáneamente con un mayor rendimiento que se consigue con cromatografía en capa fina, lo que significa que muestras relativamente pequeñas de tamaño (por ejemplo, <100 l de plasma o suero, <100 mg de tejido) pueden ser analizados 11,12.
GC es una técnica bien establecida descrita por primera vez en la década de 1950; se sugirió que la fase móvil en los sistemas a continuación, líquido-líquido podría ser sustituido con de vapor. Fue utilizado inicialmente para el análisis de petróleo, pero rápidamente se expandió a otras áreas como el análisis de aminoácidos y la bioquímica de los lípidos, que sigue siendo de gran interés. Los avances en equipos de GC y la tecnología, como el desarrollo de las columnas capilares de las columnas de relleno utilizados anteriormente han llevado a nuestras técnicas actuales en los que los ácidos grasos son capaces de serseparados de manera más eficiente a temperaturas más bajas que resultan en GC se utiliza rutinariamente para identificar y cuantificar los ácidos grasos en una amplia gama de investigaciones 13.
GC requiere ácidos grasos para ser derivatizados con el fin de que puedan llegar a ser suficientemente volátil para ser eluida a temperaturas razonables sin descomposición térmica. Esto normalmente implica la sustitución de un grupo funcional que contiene hidrógeno para formar ésteres, tioésteres o amidas para el análisis. Los ésteres metílicos se estudian comúnmente derivados, que son producidos por metilación. En este método los enlaces éster en los lípidos complejos se hidrolizan para liberar ácidos grasos libres, que se transmethylated para formar ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME). El perfil resultante de FAME, determinado por GC, se conoce como la composición de ácidos grasos y puede ser fácilmente comparado entre los diferentes grupos experimentales 9,10. La técnica permite tanto a las proporciones de indiviácidos grasos UAL y sus concentraciones a medir.
Además de la utilización de GC para el análisis de ácidos grasos en los estudios de nutrición y en la industria alimentaria, la técnica se puede utilizar en una amplia gama de campos analíticos. Por ejemplo, los análisis ambientales utilizando GC incluyen la medición de la contaminación del agua por los insecticidas y los análisis de suelos medir el contenido de clorobenceno. En toxicología, GC también se ha utilizado para identificar las sustancias ilegales en la orina y muestras de sangre de los individuos; unos potenciadores tales rendimiento deportivo 12 y la capacidad de separar mezclas complejas de hidrocarburos hace que esta técnica popular en la industria petrolera para el análisis petroquímica 12.
El embarazo se asocia con cambios significativos en la composición de ácidos grasos de los tejidos maternos, específicamente en el contenido de ácidos grasos omega-3 (n-3) y omega-6 (n-6) aci grasos poliinsaturadosds (PUFA) 3. En el estudio actual, ejemplificamos el uso de GC en la medición de los ácidos grasos mediante la descripción de su uso en el análisis de la composición de ácidos grasos del tejido del hígado tomado de ratas vírgenes y gestantes alimentadas con dietas altas y bajas en grasa con diferentes fuentes de petróleo. Las dietas experimentales que aquí eran una base de aceite de soja dieta baja en grasas, una dieta alta en grasas a base de aceite de soja (130,9 g de grasa total / kg de grasa total) o (130,9 g de grasa total / kg con una dieta alta en grasas a base de aceite de linaza dieta), proporcionado por 20 días. La composición de ácido graso total de nutrientes y de estas dietas se han descrito previamente 14. Las dietas de aceite de soja son ricos en ácido linoleico (18:2 n-6) y contienen algo de ácido α-linolénico (18:3 n-3), mientras que la dieta de aceite de linaza es rica en ácido α-linolénico. Estas dietas altas en grasas representan diferentes raciones de ácidos linoleicos a α-linolénico (raciones de 08:01 y 01:01, respectivamente). El método para el aislamiento de clases de lípidos individuales y el análisis por GC es quell establecido y validado, y que ha sido previamente publicado 10 pero sin la descripción técnica detallada contenida aquí.
Protocol
Representative Results
Discussion
La cromatografía de gases es una técnica precisa a utilizar para el análisis de ácido graso, y su alta reproducibilidad considere esta técnica adecuada para análisis clínicos. Columnas de CG apropiados deben ser utilizados para permitir la identificación de ácidos grasos de interés, con columnas disponibles que tiene variaciones en la polaridad de la fase estacionaria, longitud de la columna y el diámetro interno. El uso de una columna capilar de sílice fundida en este método de análisis proporciona una bu…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer la contribución de Meritxell Romeu-Nadal al estudio de la rata.
Materials
| Methanol: | Fisher Scientific | M/4056/17 | 'CAUTION' Fumes – HPLC Grade |
| Chloroform: | Fisher Scientific | C/4966/17 | 'CAUTION' Fumes – HPLC Grade |
| BHT: | Sigma- Aldrich | W218405 | 'CAUTION' Dust fumes – Anhydrous |
| NaCl | Sigma- Aldrich | S9888 | Anhydrous |
| Hexane | Fisher Scientific | H/0406/17 | 'CAUTION' Fumes – HPLC Grade |
| Glacial acetic acid | Sigma- Aldrich | 695084 | 'CAUTION' Burns – 99.85% |
| Sulfuric acid | Sigma- Aldrich | 339741 | 'CAUTION' Burns – 99.999% |
| Potassium carbonate | Sigma- Aldrich | 209619 | 99% ACS Reagent grade |
| Potassium bicarbonate | Sigma- Aldrich | 237205 | 99.7% ACS Reasgent grade |
| Ethyl acetate | Fisher Scientific | 10204340 | 'CAUTION' Fumes – 99+% GLC SpeciFied |
| Toluene | Fisher Scientific | T/2300/15 | 'CAUTION' Fumes |
| Diethyl ether | Sigma- Aldrich | 309966 | 'CAUTION' Fumes |
| Nitrogen (oxygen free) cylinder | BOC | 44-w | 'CAUTION' Compressed gas – explosion risk |
| Aminopropyl silica SPE cartridges | Agilent | 12102014 | Cartridge – Bead mass 100mg |
| Silica gel SPE cartidges | Agilent | 14102010 | Cartridge – Bead mass 100mg |
| Molecular seives | Sigma- Aldrich | 334324 | Pellets, AW-300, 1.6mm |
| Glass pasteur pipettes | Fisher Scientific | FB50251 | |
| Borosilicate glass test tube | Fisher Scientific | FB59527 | Non-screw cap |
| Screw thread glass test tubes | Fisher Scientific | FB59555 | 13mm |
| Caps for screw thread test tubes | Fisher Scientific | FB51353 | To fit 13mm tube |
| Solida phase extraction (SPE) tank | Agilent | VacElut 20 Manifold | |
| Luer stopcocks for SPE tank | Agilent | 12131005 | |
| Vacuum pump | Sigma- Aldrich | 2656-194GB-1EA | |
| GC vials | Kinesis | STV 12-03TS | Short thread 9mm, TPX 0.2ml fused glass insert |
| GC vial lids | Kinesis | SCC09-0.2B | Short thread 9mm blue |
| GC inlet liners | SGE Analytical science | 092002 | Split/splitless Focus liner ID 4mm, OD 6.3mm length 78.5mm |
| GC septa | SGE Analytical science | 041856 | 11mm, MN material |
| GC column | SGE Analytical science | 054612 | Length 30m, ID 0.22mm, Film thickness 0.25µm |
| Gas chromatograph | HP 6890 series |
Riferimenti
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