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Martínez-Beamonte R, Sánchez-Marco J, Gómez M, Lázaro G, Barco M, Herrero-Continente T, Serrano-Megías M, Botaya D, Arnal C, Barranquero C, Surra JC, Manso-Alonso JA, Osada J, Navarro MA. Dietary proteins modulate high-density lipoprotein characteristics in a sex-specific way in Apoe-deficient mice. Nutrition 2023; 116:112211. [PMID: 37812855 DOI: 10.1016/j.nut.2023.112211] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/06/2023] [Accepted: 09/01/2023] [Indexed: 10/11/2023]
Abstract
OBJECTIVES The type and amount of dietary protein have become a topic of renewed interest, considering their involvement in several diseases. However, little attention has been devoted to the effect of avian proteins despite their wide human consumption. In a previous study, we saw that compared with soybean protein, the consumption of avian proteins, depending on sex, resulted in similar or lower atherosclerosis with a higher paraoxonase 1 activity, an antioxidant enzyme carried by high-density lipoproteins (HDL). This suggests that under these conditions, the HDL lipoproteins may undergo important changes. The aim of this research was to study the influence of soybean, chicken, and turkey proteins on the characteristics of HDL. METHODS Male and female Apoe-deficient mice were fed purified Western diets based on the AIN-93 diet, differing only in the protein source, for 12 wk. After this period, blood and liver samples were taken for analysis of HDL composition and hepatic expression of genes related to HDL metabolism (Abca1, Lcat, Pltp, Pon1, and Scarb1). Depending on sex, these genes define a different network of interactions. Females consuming the turkey protein-containing diet showed decreased atherosclerotic foci, which can be due to larger very-low-density lipoproteins (VLDLs) calculated by molar ratio triacylglycerols/VLDL cholesterol and higher expression of Lcat. In contrast, in males, a higher ratio of paraoxonase1 to apolipoprotein A1 decreased the oxidative status of the different lipoproteins, and augmented Abca1 expression was observed. CONCLUSIONS The source of protein has an effect on the development of atherosclerosis depending on sex by modifying HDL characteristics and the expression of genes involved in their properties.
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Affiliation(s)
- Roberto Martínez-Beamonte
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain.
| | - Javier Sánchez-Marco
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - Marta Gómez
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - Gonzalo Lázaro
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - María Barco
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - Tania Herrero-Continente
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - Marta Serrano-Megías
- Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad San Jorge, Autovía A-23 Zaragoza-Huesca Km. 299.50.830, Zaragoza, Spain
| | - David Botaya
- Aves Nobles y Derivados-Aldelis, Zaragoza, Spain
| | - Carmen Arnal
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain; Departamento de Patología Animal, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - Cristina Barranquero
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
| | - Joaquín C Surra
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain; Departamento de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos, Escuela Politécnica Superior de Huesca, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Huesca, Spain
| | | | - Jesús Osada
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
| | - María A Navarro
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
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Martínez-Beamonte R, Sánchez-Marco J, Lázaro G, Barco M, Herrero-Continente T, Serrano-Megías M, Botaya D, Arnal C, Barranquero C, Surra JC, Osada J, Navarro MA. Dietary Avian Proteins Are Comparable to Soybean Proteins on the Atherosclerosis Development and Fatty Liver Disease in Apoe-Deficient Mice. Nutrients 2021; 13:nu13061838. [PMID: 34072167 PMCID: PMC8227708 DOI: 10.3390/nu13061838] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/24/2021] [Revised: 05/22/2021] [Accepted: 05/24/2021] [Indexed: 12/05/2022] Open
Abstract
Background and aim: The type and amount of dietary protein has become a topic of renewed interest in light of their involvement in metabolic diseases, atherosclerosis and thrombosis. However, little attention has been devoted to the effect of avian proteins despite their wide human consumption. The aim was to investigate the influence of chicken and turkey as sources of protein compared with that of soybean on atherosclerosis and fatty liver disease. Methods and results: To this purpose, male and female Apoe-deficient were fed purified Western diets differing in their protein sources for 12 weeks. After this period, blood, liver, aortic tree and heart base samples were taken for analyses of plasma lipids and atherosclerosis. Plasma triglycerides, non-esterified fatty acids, esterified cholesterol levels and radical oxygen species in lipoproteins changed depending on the diet and sex. Females consuming the turkey protein-containing diet showed decreased atherosclerotic foci, as evidenced by the en face atherosclerosis analyses. The presence of macrophages and smooth muscle cells in plaques were not modified, and no changes were observed in hepatic lipid droplets in the studied groups either. Paraoxonase activity was higher in the group consuming turkey protein without sex differences, but only in females, it was significantly associated with aortic lesion areas. Conclusions: Compared to soybean protein, the consumption of avian proteins depending on sex resulted in similar or lower atherosclerosis development and comparable hepatic steatosis.
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Affiliation(s)
- Roberto Martínez-Beamonte
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
| | - Javier Sánchez-Marco
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
| | - Gonzalo Lázaro
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
| | - María Barco
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
| | - Tania Herrero-Continente
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
| | | | - David Botaya
- Aves Nobles y Derivados-Aldelis, E-50197 Zaragoza, Spain; (M.S.-M.); (D.B.)
| | - Carmen Arnal
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
- Departamento de Patología Animal, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain
| | - Cristina Barranquero
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
| | - Joaquín C. Surra
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
- Departamento de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos, Escuela Politécnica Superior de Huesca, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-22071 Huesca, Spain
| | - Jesús Osada
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
- Department of Biochemistry and Molecular Biology, Veterinary School, University of Zaragoza, Miguel Servet, 177, E-50013 Zaragoza, Spain
- Correspondence: ; Tel.: +34-976-761644
| | - María A. Navarro
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Facultad de Veterinaria, Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (R.M.-B.); (J.S.-M.); (G.L.); (M.B.); (T.H.-C.); (C.B.); (M.A.N.)
- Instituto Agroalimentario de Aragón, CITA-Universidad de Zaragoza, E-50013 Zaragoza, Spain; (C.A.); (J.C.S.)
- CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición, Instituto de Salud Carlos III, E-28029 Madrid, Spain
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