Vol. 35 No. 6 423∼430 1982
糖 濃 度 の 異 な る 栄 養 輸 液 に よ る ラ ッ トの 成 長 な ら び に
タ ン パ ク 質 代 謝 に 及 ぼ す 影 響
菊
地
武
夫,岡
本
博
夫,大
堀
昭
子
藤
村
隆
夫,八
城
和
宏,石
川
喜 代 子
尾
形
圭
子
森下製薬株式会社薬理研究所
Effects
of Parenteral
Solutions
with Three
Different
Calories
on
Growth
and Protein
Metabolism
in Rats
Takeo KIKUCHI,
Hiroh OKAMOTO,
Shoko OHBORI,
Takao FUJIMURA,
Kazuhiro YASHIRO, Kiyoko ISHIKAWA,
Keiko OGATA
Research Laboratories, Morishita Pharmaceutical Co., Ltd., Ohshinohara, Yasu-cho,
Yasu-gun, Shiga
J. Jap. Soc. Nutr. Food Sci. 35, 423•`430, (1982) In this study we investigated the nutritional effects of parenteral solutions with three different calories and the differences in nutritional effect
be-tween intravenous and oral feeding in rats.
Rats were divided into three infusion groups (I, II and III), which were provided 111, 240 and 319
kcal/kg/day, respectively. The rats of Group IV were given the same calorie as the Group II by
commercial diet. Nutritional status of rats in each group was evaluated by body weight change,
nitrogen balance, blood chemistry, organ weights, and protein to DNA and RNA to DNA ratios in
tissues.
Slight increases in body weight and positive nitrogen balance were observed in the Group II and
IV after the first infusion day. The rats in the Group III showed gain in body weight and positive
nitrogen balance, while the rats in the Group I exhibited marked loss of body weight and negative
nitrogen balance. The ratios of protein to DNA and of RNA to DNA in the tissue were significantly
lower in the Group I than in the other groups. No difference in nutritional status was observed
between the Group II and IV. But, in the early stage of the infusion, the Group II had a tendency
to be superior to the Group IV in the effect on body protein retention.
These results suggest that the parenteral nutrition is more effective than oral nutrition as a route
for supplying nutrients to traumatized rats.
(Received July 5, 1982) 従 来,術 後 と くに 消 化 器 系 手 術 後 の栄 養 管 理 法 と して は,低 濃 度 グ ル コー ス 液(5∼10%)と ア ミノ酸 輸 液 を 末梢 静 脈 か ら投 与 す る 方 法 が 一 般 的 で あ った 。 この 方 法 の み で は 患 者 は1日 に 必 要 と され るカロ リー の わ ず か 数 分 の 一 しか 摂 取 で きず,創 傷 治 癒 の 遷 延,る い そ うの 亢 進 な どが 生 じ手 術 成 績 を 低 下 させ る一 因 とな って い た 。 近 年,完 全 静 脈 栄 養 法(以 下TPN法 と略 す)が 開 発 され,こ れ ま で とは 比 較 に な らな い ほ どの 高カロ リー ・ 高 ア ミノ酸 の 投 与 が 可 能 と な り,種 々 の 疾 患 ・病 態 時 の 治 癒 成 績 を 飛 躍 的 に 向上 させ つ つ あ る。 わ が 国 で は TPN用 基 本 液 と して 二,三 の 製 剤 が 開 発 され,TPN法 が 安 全 か つ 簡 便 に 行 な わ れ る よ うに な った.こ のTPN 法 を 初 め と して 成 分栄 養 法 な ど の強 制 栄 養 法 は,臨 床 栄 養 学 の重 要 な分 野 を築 きつ つ あ る1)が,い ま だ 栄 養 学 的, 病 態 生 理 学 的 な 基 礎 的 研 究 が 十 分 で な く,さ らにTPN 法 に 適 切 な 栄 養 素 組 成 を 経口 栄 養 法 の そ れ と同 一 に 考 え て よい か 否 か,な ど不 明 な 点 も多 い 。 一 方,TPN法 は糖質 がカロ リー源 の主 体 と な る た め, 術 後 の生 体 側 の 糖 代 謝 の 変 化 に 適 応 した もの で な け れ ば 〒520-23 滋 賀 県 野 洲 郡 野 洲 町 大 篠 原 1658
424 栄 養 と 食 糧 な らな い 。 と くに 侵 襲 時,飢 餓 時 な ど に は健 常 時 とは 異 な り,生 体 がsugial diabetesと よば れ る状 態 に お か れ2),血 糖 管 理 に 難 渋 す る こ とが 多 い 。 ま た,過 呼 吸, 発 熱 な どに よ り不 感 蒸 泄 の 多 い時 期3)4),小 児期 な ど で は 健 常 人 とは 異 な る生 体 反 応 を 示 し,一 定 量 の栄 養 素 を 代 謝 す るの に,よ り多 くの水 分 を必 要 とす る と いわ れ て い る5)。 今 回,こ の よ うな 病 態 を考 慮 し て糖 濃 度 のみ 異 な る2 種 類 のTPN用 基 本 液(IVH-2A, 2Bお よ び パ レ メ ン ター ルA, B(R))を 用 い,TPN法 に よ る栄 養 輸 液 の 投 与 効 果 を ラ ッ トの 成 長 な らび に タ ン パ ク質 代謝 の面 か ら評 価 した。 あ わ せ て 低 カロ リー 輸 液 法(従 来 か ら用 い られ て い る 末梢 静 脈 か ら投 与 可 能 な 輸 液 療 法)お よび 経 口栄 養 との 差 異 に つ い て も検 討 を 加 え た 。 実 験 方 法 1. 実 験 動 物 4週 齢,体 重130∼140gのWistar系 雄 ラ ッ ト(日 本 ク レア)に 固 型 飼 料(CE-II(R),日 本 ク レア)お よび 水 を 自由 に 与 え て10日 間 予 備 飼 育 後,代 謝 ケ ー ジ に 移 して 3日 間 個 別 飼 育 し,体 重 が 順 調 に 増 加 した180∼190g の も の を使 用 した 。 ラ ッ トは 各 群 に つ き6∼8匹 ず つ 使 用 した 。 2. 栄 養 輸 液 組 成 お よ び 投 与 方 法 実 験 群 は,I群:5%グ ルコー ス を 含 むTPN群,II 群:14.8%グ ル コ ー ス を 含 むTPN群,III群:20.6% グ ルコー ス を 含 むTPN液 群,IV群:市 販 の粉 末 飼 料 (CE-II(R),日 本 ク レア)を 制 限 給 餌 させ たcontrol diet 群 の4群 と し,そ の 投与 栄 養 素 組 成 をTable 1に 示 し た 。I, IIお よびIII群 の 栄 養 輸 液 は,18種 の ア ミノ酸 の ほ か 電 解 質,お よび 既 報6)に そ の 詳 細 を 示 した ご と く, 水 溶 性 ビ タ ミ ン,微 量 元 素 を 同 量 含 有 す る。 投 与 カ ロ リ ー は ,I群:111kcal/kg/day, II群:240kcal/kg/day,
III群:319kcal/kg/day, IV群:270kcal/kg/dayと し た 。 これ に よ り,IV群 で は エ サ の 吸 収 率 を 約90%と す る とII群 と同 一 カ ロ リー を摂 取 す る こ とに な る。I, II,
III群の 栄 養 輸 液 は 使 用 直 前 に調 製 して 投 与 した 。 す な わ ち,III群 で は 市 販 のTPN用 基 本 液 パ レメ ンタ ー ルA(R), パ レメ ン ター ルB(R)7),市 販 の ア ミ ノ酸 輸 液10%モ リ プ ロ ン(R)8)を ク リー ンベ ンチ 内 で 無菌 的 に1:1:1の 割 合 で混 合 し,ビ タ ミン液,微 量 元 素 液 を 添 加 して 調 製
した 。I, II群 は パ レ メ ン ター ルA, Bと 同 組 成 の 電 解 質 を含 み,グ ルコー ス 濃 度 のみ を 減 じた 輸 液 を 日本 薬 局 方 第10改 正 の 注 射 剤 総 則 に準 じ て 自家 調 製 し,こ れ に III群と 同 様 の 栄 養 素 を 混 和 して 用 い た 。 栄養 輸 液 の 投 与 方 法 は 既 報6)に そ の詳 細 を 示 した ご と く,ラ ッ ト右 上 大 静 脈 起 始 部 に 留 置 した カテ ー テ ル よ り 持 続 注 入 ポ ン プに よ り平 均2.5ml/rat/hrの 速 度 で 連 続 7日 間投 与 した が,手 術 当 日は1.25ml/rat/hrと し1 日 目以 降 に 全 量 を 投 与 した 。 各 輸 液 群 の ラ ッ トは カテ ー テ ル 留 置 後,ま たIV群 の ラ ッ トはI∼III群 と同 様 に 麻 酔 下 にsham operationを 行 な った 後,個 別 代 謝 ケー ジに 戻 し,1週 間 の 栄 養 管 理 を行 な った 。 3. 体 重 測 定 ラ ッ トの 体 重 は プロ テ ィ クテ ィブ コイ ル 付 ハー ネ ス を 装 着 した ラ ッ トを 台 ば か りに 乗 せ て 毎 日ほ ぼ 定 刻 に 秤 量 し,ハ ー ネ ス の重 量 を差 し引 い て 求 め た 。 4. 窒 素 出 納 6N硫 酸10滴 を 入 れ た マ イ ヤー に24時 間 尿 を 採 取 し,容 量 を 記 録 後 そ の一 部 を-20℃ で 分 析 時 まで 凍 結 保 存 した 。IV群 の経 口摂 餌 群 で は 尿 と分 離 採 取 した 糞 重 量 も測 定 し,同 様 に凍 結 保存 した 。 各 試 料 の 窒 素 含 量 は Nコ ー ダー(MTN 500型,柳 本)を 用 い て 測 定 した 。 窒 素 出 納 は 投 与 総 窒 素 量 か ら尿 お よび 糞 排 泄 総 窒 素 量 を 差 し引 い て 求 め た 。 な お,輸 液 投 与 各 群 の 糞 排 泄 量 は ほ とん ど無 視 で き る程 度 な の で 計 算 か らは 除 外 した 。 5. 血 液 化 学 検 査 輸 液 投 与 終 了 直 後,ペ ン トバ ル ビ タール ・Na麻 酔 下 に ラ ッ トの 腹 部 大 動 脈 か らヘ パ リ ン100単 位 を 添 加 した 試 験 管 に 採 血 し,た だ ち に 冷 却遠 心 機 に よ り4℃ で 遠 心 分 離(3,000rpm×10min)し て 血 漿 を 得 た 。 この 血 漿 を 用 いglutamate oxaloacetate transferase (GOT)お よ びglutamate pyruvate transferase (GPT)はHenry の 変 法9)(STAT試 薬,国 際 試 薬(株)),alkaline phos-phatase (ALP)はBessy-Lowry-Broksの 変 法10) (Auto-Analyzer II型,テ クニコ ン社),血 糖 値(BS)は グルコー ス オ キ シ ダ ー ゼ法11)(Glucose-E Reagent,国 際 試 薬(株)),血 中 尿 素 窒 素(BUN)は ジ アセ チ ル モ ノ オ キ シ ム 法12)(Auto-Analyzer II型,テ ク ニコ ン社),血 漿 総 タ ン パ ク 質 量(TP)はBiuret法 に よ るAuto-Analyzer法13)(Auto-Analyzer II型,テ ク ニ コ ン社), 血 漿 中 性 脂 肪(TG)は グ リセ ロ ー ル-3-リ ン酸 オキ シ ダ ー ゼ ・p-クロ ル フ ェ ノー ル 発 色 法14)(Triglyceride G-Test Wako,和 光 純 薬)で 測 定 した 。 6. 臓 器 重 量 上 記 の 採 血 後,各 群 の肝 臓,腎 臓,脾 臓 の湿 重 量 を測 定 し体 重 当 た りの相 対 重量 を 算 出 した 。 7. 肝 臓,筋 肉 中 タ ン パ ク 質,RNA, DNA量 輸 液 投 与 終 了直 後 の採 血 後,可 及 的 速 や か に肝 臓 お よ び 腓 腹 筋 を 単 離 して,湿 重 量 を測 定 し て液 体 窒素 で凍 結 した 。 各 組 織 は 分 析 時 ま で-80℃ の フ リー ザ ー 中 に保 存 した。 分 析 時 に は 各 組 織 を ポ リ トロ ン(R)(ス イ ス,キ ネ マチ カ社 製)を 用 い て 氷 冷 下 に ホ モ ジ ナ イ ズ し,そ の 一 部 を分 析 に供 した。組 織 中 の タ ンパ ク質 含 量 はBiuret 法,RNA, DNA含 量 はSchmidt, Thannhauserの 変 法15)に よ る260mμ の 紫 外 部 吸 収 か ら定 量 した 。 な お, RNA, DNA測 定 の 標 準 液 と して 酵 母 由来 のRNA・Na 塩 お よび 牛 胸 腺 由来 のDNAを 用 い た。 実 験 結 果 1. 体 重 お よ び 窒 素 出 納 の 変 動 輸 液 投 与 開 始 当 日か らの 各 群 の 体 重 変 動 をFig. 1に 示 した 。I群 で は 経 日的 に 体 重 の 減 少 が 認 め られ,投 与 7日 目に は 投 与 開 始 体 重 の 約18%減 少 とな った 。 こ れ に 対 してII群 で は 投 与1日 目にI群 と同 程 度 の 体 重 減 少 を 示 した が,そ れ 以 後 は 体 重 が 維 持 され,手 術 後6日 目 に は 体 重 が 増 加 す る傾 向 を 示 した 。II群 よ り投 与カロ リ ー 量 の 多 いIII群で は,投 与1日 目に 軽 度 の体 重 減 少 が み られ た が 投 与3日 目に は 投 与 開 始 時体 重 に 復 し,以 降 し
Fig.
1. Changes in body weight during TPN
and oral
feed in rats.
栄 養 と 食 糧
Table 2. Nitrogen balance during TPN and oral feed in rats.
Table 3. Blood chemistry immediately after the end of TPN and oral feed in rats.
だ い に 増 加 す る傾 向 を 示 した 。II群 と 同一 カロ リー を 経 口摂 取 したIV群 で はII群 に 比 べ て投 与1∼2日 目で や や 体 重 減 少 が 大 き く,逆 に4∼7日 目に は 体 重 増 加 が 大 き い 傾 向 を 示 した。 次 に 予定 輸 液 投 与 量 の 半 量 を 投 与 した0日 目 と全 量 を 投 与 した1日 目か ら7日 目の 平 均 窒 素 出 納 をTable 2に 示 した 。投 与1日 目の 窒 素 出 納 を み る と,I群 で は 中等 度 の 負 出 納 で あ った が,II群 とIII群で 軽 度 の正 出納 を示 した 。 一方,IV群 で は 著 明 な 負 出納 とな り他 の3群 と の 間 に 有 意 差 が み られ た 。 次 に 投 与2日 目以 降 の窒 素 出納 を み る と,I群 で は 負 出 納 が 継 続 した 。 一 方,II, III, IV群 で は い ず れ も正 出 納 を 示 し,II群 に 比 べ てIII, IV群 で 正 出納 が大 きい 傾 向 を 示 した 。 2. 血 液 化 学 性 状 輸 液 投与 終 了 後 の 各 群 の 血 液 化 学 性 状 をTable 3に 示 した 。I群 お よびIII群のGOTお よ びGPT値 は と も に高 値 を示 した。 こ れ に 対 しII群 で は 同 一 カ ロ リー を 経 口で与 えたIV群 とほ ぼ 等 しか った 。ALPは い ず れ の 輸 液 群 と もほ ぼ 同 等 の値 を 示 し,IV群 に 比較 して 低 値 で あ った 。BSを み る とI群 で はIV群 に 比 べ て 有 意 に 低 値 を 示 した が,IIお よびIII群 で は 同 レベ ル でIV群 との 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た。BUNは 各 群 と も正 常 値 範 囲
内 に あ った 。 さ らに 栄 養 指 標 の一 つ と してTPを 比 較 す る と,IV群 に 比 べ てIお よびII群 で は有 意 に 低 値 を 示 し た が,III群 で は 差 が 認 め られ な か った。TGはI群 では IV群 に 比 べ て 有 意 に 低 値 で あ り,II群 も同 様 の 結 果 であ った 。 3. 臓 器 重 量 各 群 の 肝 臓,腎 臓,脾 臓 の 湿 重 量 お よび 体 重 当た りの 相 対 重 量 をTable 4に 示 した。 肝 臓 の 絶 対 重 量 を み る とI, II群 が 他 の2群 に比 して有 意 に軽 く,相 対 重 量 も 同 様 の 結 果 を 示 した 。 腎 臓 の絶 対 重 量 を み る と,II群 で I, IV群 よ り有 意 に 低 か った 。III群 で はIV群 よ り有 意 に 高 か った 。 腎 臓 の 相 対 重量 ではIV群 に 比 しII群 で差 異 が な く,そ の 他 の2群 で有 意 に 高 値 を 示 した 。 脾 臓 の絶 対 お よび 相 対 重 量 はIV群 に比 べ て全 般 的 に や や 高 値 であ っ た。 4. 組 織 中 タ ンパ ク質,核 酸 量 の 変 動 肝 臓 お よび 筋 肉 中 のDNA 1mg当 た りの タ ンパ ク質 量(mg)とRNA量(mg)をTable 5に 示 した 。 肝 臓 のDNA当 た りの タ ンパ ク質量 を 比 較 す る と,II, IV 群 に 比 べ てI群 で や や 低 い 傾 向 に あ っ た 。 さ らにRNA 含 量 はII群 で11.1±0.5mg/g wet liverで,IV群 の 11.1士0.4mg/g wet liverと 同 等 で あ り,一 方I群 で
Table 4. Organ weights after
TPN and oral
feed in rats.
Table 5. Protein and RNA to DNA ratios in liver and muscle after TPN and oral feed.
は9.5±0.8mg/g wet liverと 低 く,RNA/DNA比 で み て もI群 で は 他 群 に 比 べ て 有 意 に 低 値 を 示 した 。 筋 肉 の場 合 も 同 じ傾 向 に あ り,I群 で は 他群 に比 べ てPro-tein/DNA比,RNA/DNA比 が 有 意 に 低 下 した 。 一 方,
II群 とIV群 を 比 較 す る と,有 意 な差 で は な い もの のII群 に お い て これ らの 比 率 が や や低 下 す る傾 向 を 示 した。 考 察 I群 で 用 い た 栄 養 輸 液 は 終 濃 度5.0%の グル コー ス を 含 み,通 常,末 梢 静 脈 か ら投 与 され る輸 液 組 成 で あ る。 II群 の 栄 養 輸 液 は ヒ トで は 術 後 のTPN導 入 期 あ るい は 小 児 また は 過 呼吸,発 熱,発 汗 な どを 伴 う病 態 で 不 感 蒸 泄 の 多 い 時 期3)∼5)など に,ま たIII群の 栄 養 輸 液 は そ の後 のTPN維 持 期 な ど に 適応 が 考 え られ る。 今 回,TPN 施行 時 の カロ リー 投 与 量 お よび 投 与 経 路 の違 い に着 目 し て,TPN液 の ラ ッ トの 成 長 な らび に タ ンパ ク質 代謝 に 与 え る 影 響 を 検 討 した 。 対 照 と し て市 販 の粉 末 飼 料 を制 限給 餌 させ たIV群 を 設 け た。 こ のIV群 の ラ ッ トは エ サ の 消 化 管 内 吸 収 率 を 約90%と 想定 す る16)とII群 のTPN 施 行 群 と同 一 カロ リー を摂 取 す る こ と に な る 。 ま ず,体 重 の 経 日的 推 移 は 投 与 カロ リー の 影 響 を よ く 反映 して い た 。 す なわ ち,I群 で は 投 与 カ ロ リー の 絶対 的 不 足 が 明 らか で大 幅 な体 重 減少 を 示 した 。II群 お よび これ と 同一 カ ロ リー を 経 口摂 餌 させ たIV群 で は 投 与1日 目以 降 軽 度 の体 重 回 復 を 示 した もの の,7日 目に お い て も投 与 前 値 には 復 さ なか った 。 投 与 輸 液 量 は ラ ッ トに 負 荷 が 可 能 な 水 分量 を考 慮 して2.5ml/rat/hrと した が, 経 口摂 取 の 場 合,6週 齢 の ラ ッ トの成 長 に必 要 な栄 養 所 要 量 は 約380kcal/kg/dayと され て い る16)のでII群 お よびIV群 の 投 与 カ ロ リー量240お よび270kcal/kg/day は ラ ッ トの 成 長 に は 不 十 分 な 量 と推 定 され る。 これ に 対 し,II群 よ り約33%多 い カ ロ リー を 投 与 したIII群で は, 投 与1目 目の 体 重 減 少 が 軽 度 で2日 目以降 の 回 復 も速 や か で あ った。 以 上 の 結 果 か ら静 脈 栄養 の場 合,体 重保 持 に は240kcal/kg/day以 上 の カ ロ リー 投 与 が 必 要 と考 え られ た 。 次 に投 与 ル ー トの違 い が 体 重 推 移 に 及 ぼ す 影 響 を 同一 カロ リー を摂 取 させ たII群 とIV群 で 比 較 す る と,投 与 早 期 に はII群 の ほ うが 体 重 減 少 が 小 さい 傾 向 を 示 した 。 こ れ はIV群 で は投 与 当 日のsham operationの 影 響 に よ り 摂 餌 量 が不 十 分 で あ った こ とが 一 因 と考 え られ る。 しか しな が ら,投 与3日 目以 降 に な る とIV群 の 体 重 回 復 傾 向 はII群 を や や 上 ま わ っ て いた(Fig. 1)。 こ れ はTPN法 に よる 栄 養 管理 の 特 徴 の一 つ と 考え られ る。 す なわ ち, 手 術 侵 襲 の 残 って い る 投 与早 期 には 摂 餌 量 の 減少 な ど か ら栄 養 状 態 は 不 良 とな りや す い が,TPN法 の 施 行 に よ り,い わ ば 強 制 的 に 栄 養 補 給 した 際 に は 侵 襲 下 の体 重 減 少 を軽 度 に と どめ る こ とが 可 能 と考 え られ た 。 しか し, 投 与3日 目以 降IV群 の 体 重 が しだ い に 優 位 に 推 移 した こ と は投 与 経 路 の違 い の み な らず,術 後 の 経 過 に と もな っ
栄 養 と 食 糧 て輸 液 組 成 の質 的 な 変更 を行 な うな ど の改 良 の余 地 が 残 され てい る と考 え られ る 。と ころ でTPN投 与 に よ りラ ッ トの消 化管 内容 物 は ほ と ん ど0に な る結 果,経 口摂 取 した ラ ッ トに比 べ 見 か け の体 重 減 少 が お こ る。 そ の量 は Steigerら17)に よれ ば 体 重 の5%に も達 す る と され て い る。 この よ うな要 因 を 考 慮 す れ ば,II群 とIV群 間 の体 重 推 移 は ほ とん ど差 が な い と推 定 で き よ う。 い ず れ に して も ラ ッ トの 場 合 は ヒ トに 比 べ て 手 術 侵 襲 か らの 回 復 も き わ め て 早 く,本 実 験 の カ ニ ュー レ留 置 術 は ヒ トの 中 等 度 手 術 侵 襲 に 相 当 す る と推 定 され て い る18)が,投 与3日 目 以 降 に は 侵 襲 が ほ とん ど消 失 して い る もの と 考 え ら れ る 。 ヒ トの 中 等 度 手 術 侵襲 で は 数 週 間 の 回 復 期 間 が 必 要 とされ て い る こ と を考 え る と,TPN法 の臨 床 に お け る 早 期 施行 の有 用 性 は きわ め て 高 い と い え よ う。 次 に窒 素 出納 の面 か ら各 被 験 輸 液 の栄 養 効果 を 比較 す る。 予 定 投 与 量 の 半 量 を 投 与 した 投 与1日 目 のI群 の 窒 素 出納 は 負 とな り,II群 で は ほ ぼ0で あ った 。 一 方,III 群 では 軽 度 の 正 出納 を 示 した が,こ れ は 投 与カロ リー が や や 多 い た め タ ンパ ク節 約 効 果 が 作 用 した 結 果 で あ ろ う。 興 味 深 い の はIV群 で,II群 と同 一 カ ロ リー で 投 与 窒 素 量 は 約2倍 多 い に もか か わ らず,著 明 な 負 出納 を 示 し て い た。sham operationに よ って 消 化 管 内 吸 収 率 な ど に 変 化 を きた した た め と思 わ れ るが 詳 細 は 明 ら か で な い 。 い ず れ に して も,以 上 の 窒 素 出 納 の 結 果 は 体 重 の 減 少 量 を よ く反映 して い た 。 さ らに,投 与2∼7日 目の 平 均 窒 素 出納 を比 較 す る と,各 輸 液群 で は 投 与1日 目の 傾 向 が さ らに 明瞭 と な っ て い た。 一 方,IV群 は 大 幅 な 正 出 納 に転 じ て推 移 した。 しか し,III群 を 凌 駕 す る こ とは な い の で,TPN法 も経 口摂 取 法 同様 きわ め て す ぐれ た 栄 養 管 理 法 とい え よ う。 以 上 の窒 素 出納 の推 移 は体 重 の 経 日的 経 過 を よ く反 映 して い た 。 こ の こ とは,投 与 した 栄 養 輸 液 成 分 が 体 タ ンパ ク合 成 に有 効 に 利 用 され た こ と を 裏 づ け る もの とい え よ う。
次 に 血 液 性 状 を み る と,IV群 に比 べ てII群 のGOT値 が や や 高 値 を 示 しIII群 で は さ らに上 昇 して い た 。TPN 施 行 時,か な り高 頻 度 でGOT, GPTの 上 昇 が お こ る と の 報 告 が あ る19)20)が,そ の 原 因 に つ い て は い まだ一 定 の 見 解 が み られ な い 。TPNに よ る栄 養 素 過 剰 投 与 に よ り 肝 腫 大 と血 清 トラ ンス ア ミナ ー ゼ が 上 昇 す る こ と,い わ ゆ るoverloading syndromeを 呈 す る こ とが 知 られ て い る21)22)。III群で は 他 輸 液 群 に 比 べ一 時 的 に 栄 養 素 過 剰 投 与 に な った 可 能 性 が 考 え られ る 。 しか し,III群 の 相 対 肝 重量 はIV群 と 同 等 で あ り,肝 腫 大 を 呈 す ほ どの 栄 養 素 過 剰 投 与 では な か っ た と推 定 され る 。 さ らに,低カロ リー を投 与 したI群 に お い て もGOTの 上 昇 が 認 め られ た こ とか ら,III群 のGOTの 上 昇 は カ ロ リー 投 与 量 とは 異 な る要 因 も推 定 され るが,そ の 原 因 は 明 らか で な い。GPT の 変 化 に つ い て も同 様 の こ とが い え よ う。 臨床 的,実 験 的 にTPN投 与 を 中 止 す る と,GOT, GPTは 速 や か に 正常 化す る こ とが 知 られ て い る23)。ま た こ う した 肝 酵 素 の上 昇 がKwashiokorな ど の 低 栄 養 児 に 高 タ ンパ ク 質,高 カ ロ リー 食 を 与 え た 場 合 そ の 回復 期 に も み られ る こ とか ら,Hostら24),Heirdら25)はTPN施 行 時 の 一 過 性 の トラ ンス ア ミナ ー ゼ の 上 昇 が 酵 素 誘 導 の よ うな 生 理 的 な適 応 現 象 と も考 え られ る と報 告 して い る。 本 実 験 で のGOT, GPTの 上 昇 が 生 理 的 な もの か 否 か は 断 定 で きな い が,肝 に 軽 度 の負 担 を強 い て い る と考 え られ,肝 酵 素 の 変 動 を きた さな い た め に は輸 液 投 与 ス ピー ドを 本 実 験 条 件 よ りも さ ら に徐 々 に上 げ る な どの 配 慮 が 必 要 か も しれ な い 。 TPN施 行 時,ALPに つ い て も上 昇 す る例 が 多 い と い わ れ て い る 。 本 実 験 で はIV群 に 比 し輸 液 投 与 群 で 低 値 を 示 し,従 来 の報 告 とは 異 な って い た 。詳 細 は 不 明 であ る。
次 にBSの 変 化 を み る と,I群 ではII, III群に 比 べ て 低 値 を 示 した が,こ れ は 投 与 カロ リー 不 足 に 由 来す る 現 象 で あ ろ う。II, III群のBS値 は145mg/dl前 後 で, 投 与 した グ ルコー ス が よ く代 謝 され た こ とを 裏 づ け て い る。 す で に報 告26)し た と お り,こ の 群 で は イ ン ス リン分 泌 能 が き わめ て亢 進 して い る もの と推 定 され る。 一 方, IV群 で は 摂 餌 後 に 採 血 した 結 果,き わ め て 高 いBS値 を 示 して い た 。 しか し,尿 糖 を 呈 す る ほ ど で は な く,他 群 と同 様 投 与 条 件 に 応 じた 生 理 的 範 囲 で の 変 動 とい え る。 BUNは 各 群 と も差 が な く,過 剰 窒素 投 与 あ るい は 腎 機 能 低 下 を うか が わ せ る もの で は な か った 。 TPはI群 とII群 で 低 く,体 重 変 動 と 同様 の傾 向 で あ っ た。 TGレ ベ ル は 輸 液 投 与 群 で 低 く,IV群 と の 間 に 有 意 差 が み られ た 。TGに 関 して の 報 告 は 一 定 し て い な い が, TGが 輸 液 の 組 成 と投 与 量 に 関 係 し てい る と思 わ れ,今 回 の輸 液 投 与 群 で は 糖 質 過 剰 投 与 に よ る高TG血 症 は お こ っ て い な い とい え る 。 輸 液 投与 群 の 相 対,絶 対 臓 器 重 量 は,IV群 に比 べ て全 般 的 に 高値 を と り,い くつ か の 群 で 有 意 差 が み られ た。 またII群 とIII群間 で は お お む ね カ ロ リー 投 与 量 が 多 い と 高 値 を と る傾 向 を 示 した 。 こ れ らは 前 述 の ご と く,投 与 カ ロ リー 量 の 多 寡 も 多 少 関 与 す る 可 能 性 も 考 え られ る が,輸 液 投 与 に特 有 の 現 象 で は な い か と推 定 され る。 詳 細 は 不 明 で あ る。 生 化 学 的 な 面 か ら生 体 内 の タ ンパ ク質 代 謝 状 況 を 把 握 す る指 標 と して,血 漿 タ ンパ ク質 濃 度 な どの 他 に 肝 臓 お よび 筋 肉 中 の タ ンパ ク質 量 お よび 核 酸 量 を 測 定 した 。 肝 臓 中 のDNA量 は長 期 の絶 食 中 に も大 き く変 動 せ ず,タ ンパ ク質 量 お よびRNA量 の み が 有 意 に減 少 す る こ とが 知 られ て い る27)28)。そ こでDNA当 た りの タ ンパ ク質 量
429 お よびRNA量 を タ ンパ ク質 代 謝 把 握 の1指 標 と した 。
II, IV群 に 比 べ て 投与カロ リー 量 の 少 な いI群 で,肝 臓, 筋 肉 の 双 方 に おい てDNA当 た りの タ ンパ ク質 量,RNA 量 が有 意 に 低 値 を 示 した こ とは,こ の 群 で の タ ンパ ク質 合 成 活 性 の 低 下 を 示 唆 し て い る。 タ ンパ ク合 成 活 性 の 詳 細 を把 握 す るに は,放 射 性 ア ミノ酸 の タ ンパ ク質 へ の 取 込 み 速 度,あ るい はpolysome aggregationの 度 合29)30) な ど他 の指 標 を み る必 要 が あ るが,臓 器 中 核 酸 量 の 変 動 は これ らに よ く相 応 して お り31),マ クロ な レベ ル で の こ の よ うな差 異 は ラ ッ トの 栄 養 状 態 を よ く反 映 して い る よ うに 思 え る。 以 上,グ ル コー ス 濃 度 の み 異 な る3種 の 栄 養 輸 液 を ラ ッ トに1週 間 投 与 し,栄 養 学 的 な面 か ら比 較 検 討 を 加 え た 。 あ わ せ て 同一カロ リー を 経 口的 に 与 えた 群 を も う け,栄 養 素 の 投 与 経 路 の 違 い に よ る ラ ッ トの 成 長 な らび に タ ン パ ク質 代 謝 に 及 ぼ す 影 響 を し らべ た。 そ の 結 果, 投 与カロ リー 量 が 明 らか に 不 十 分 で あ っ たI群 を 除 き, 投 与 した 栄 養 素 は 投 与 経 路 に か か わ らず 生体 内 で 体 タ ン パ ク合 成 な ど に有 効 に 利 用 され た も の と考 え られ た。 ま た 以 上 の効 果 は 投与カロ リー 量 の 多 い もの ほ ど 著 明 で あ り,タ ンパ ク節 約 効 果 が 発 動 す る こ とが 明 らか とな った 。 既 報6)に 示 した ご と く,III群 の 輸 液 投 与 を さ らに 継 続 す る と第2週 目の1週 間 で 約25gの 体 重増 加 が 観 察 され て い る。 こ の こ とか らTPN法 に生 体 が適 応 す る た め に はか な りの時 間 を 要 す る と考 え られ る。 した が っ て 投 与 カ ロ リー 量,栄 養 素 組 成,輸 液 投 与 速 度 な ど に つ い て さ らに詳 細 な検 討 を 加 え,種 々の 病 態,動 物 に応 じたTPN 法 が 確 立 で き れ ば,TPN法 のみ に よ っ て 正常 な成 長 速 度 を 維 持 す る こ と も十 分 可 能 と考 え られ る。 投 与 経 路 の 点 か らみ る と,本 実 験 で 示 唆 した よ うに手 術 侵襲 な どの 特 殊 な 環 境 下 に あ る 生 体 に と って はTPN法 が 有 利 と考 え られ るが,手 術 回 復 期 以 降 に は 逆 に 現 処 方 のTPN法 に 比 較 して 経 口摂 取 の ほ うが 望 ま しい と い うこ と が い え る。し た が って,経 口摂 取 不 能 な 消 化 管 手 術 直 後 はTPN 法 で 栄 養 管 理 を 行 な い,そ の 後 の 回 復 状 態 に 応 じて,し だ い に 経 口栄 養 に切 りか え て い く こ とが 理 にか な っ た 方 法 とい え よ う。 要 約 グル コー ス濃 度 の み 異 な る3種 の 栄 養 輸 液 を ラ ッ トに 1週 間 投 与 し,ラ ッ トの 成 長 な らび に タ ンパ ク質 代 謝 に 及 ぼ す 影 響 を検 討 した。 あ わ せ て 同 一カロ リー を 経 口摂 餌 させ た 群 を設 け,栄 養 素 の 投 与 経 路 の 違 い に つ い て も 検 討 を 加 えた.栄 養 輸 液 の 投 与 効 果 は,体 重,窒 素 出納 血 液 性 状 な らび に臓 器 中 の タ ンパ ク質 含 量 お よび 核 酸 量 の 変 動 な どか ら判 定 し た。 1) 末 梢 静 脈 か ら投 与 可能 な5.0%グ ル コー ス を 含 む 栄 養 輸 液 で は 体 重 の 維 持 が 不 可 能 で あ り,異 化 状 態 の 亢 進 が 認 め られ た 。 2) 完 全 静 脈 栄 養 用 の14.8%お よ び20.6%グ ル コ ー ス を 含 む 栄 養 輸 液 で は ,投 与 し た 栄 養 素 は 生 体 内 で 有 効 に 利 用 さ れ,ラ ッ トの 体 重,窒 素 出 納 な ど を 良 好 に 保 っ た 。 こ れ ら の 効 果 は 投 与カロ リ ー の 多 い 群 で 著 明 で あ り,静 脈 栄 養 で は 体 重 保 持 に240kcal/kg/day以 上 の カロ リ ー 投 与 が 必 要 と 考 え ら れ た 。 3) TPNを 施 行 し た ラ ッ トで は,手 術 侵 襲 の 残 っ て い る 時 期 に は 同 一カロ リ ー を 経 口摂 取 さ せ た 群 に 比 べ, 体 重,窒 素 出 納 が 良 好 で あ っ た 。 し か し,投 与 後 半 に は 経 口 栄 養 群 が 優 位 に 推 移 し た 。 以 上 よ り,完 全 静 脈 栄 養 法 は 手 術 侵 襲 な ど の 特 殊 な 環 境 下 に あ る 生 体 に と っ て と く に 有 効 と 考 え ら れ,投 与 さ れ た 栄 養 素 が 体 タ ン パ ク 合 成 な ど に 有 効 に 利 用 され る も の と 考 え ら れ る 。 本 研 究 に つ い て 貴 重 な 示 唆,討 論 を い た だ い た 名 取 靖 郎 教 授,知 久 一 雄 助 手(徳 島 大 学 医 学 部 栄 養 学 科)に 深 謝 い た し ま す 。 文 献 1) 井 上 五 郎: JJPEN, 3, 398 (1981)
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