Effect of proteins on availability of zinc II. Bioavailability of zinc from casein and whey protein — retention study in young rats

Summary

The availability of zinc from two semi-synthetic diets with isolated whey protein (Wp D) or with isolated casein (Cas D) as protein component (20% W/ W) was compared in a 21-day study with growing male rats (initial weight 40 g; 14 animals/group). Zinc concentration in both diets (18 ppm) was adequate to meet the requirements of the animals fed ad libitum. For radiolabeling ∼ 13μg⁶⁵Zn (=4 μ Ci) was given daily by intragastric intubation to each animal. The investigation was designed primarily as a retention study, but also general parameters like weight development, food and water intake, organ weights etc. were registered and the activity of alkaline phosphatase was determined in serum and femur tissue. A significantly higher percentage of⁶⁵Zn was retained in the whole body from the Wp D (36.5%) than from the Cas D (31.6%) during the experimental period. The same is valid for the percentage retention of⁶⁵Zn in the femur and for the⁶⁵Zn concentration in femur and hair as well as for the total zinc concentration (⁶⁵Zn and non-labeled zinc) of the femur. The other parameters determined were not unequivocally influenced by the protein component of the diet. The study clearly demonstrated that the availability of zinc by the growing rat was better from a diet with whey protein than from one with casein as the protein component. The reason on this phenomenon has to be elucidated by further investigations.

Zusammenfassung

Ziel der Untersuchung war es, die Verfügbarkeit von Zink aus zwei semisynthethischen Kostformen, die isoliertes Molkenprotein (Wp D) bzw. isoliertes Casein (Cas D) als Proteinkomponente (20 Gew.%) enthielten, zu vergleichen. Je 14 wachsende männliche Ratten pro Gruppe (Anfangsgew. 40 g) wurden mit diesen Diäten 21 Tage lang ad libitum gefüttert. Die Kostformen enthielten mit 18 ppm eine bedarfsdeckende Zinkdosis. Zur radioaktiven Markierung des Zinks wurden jedem Tier täglich ∼ 13 μg⁶⁵Zn (=4 μ Ci) intragastral gesondet. Die Untersuchung war hauptsächlich als Retentionsstudie angesetzt, es wurden jedoch auch allgemeine Parameter wie Gewichtsentwicklung, Futter- und Trinkwasseraufnahme, Organgewichte u. a. erfaßt und die Aktivität der alk. Phosphatase in Serum und Femurgewebe bestimmt. Während der Versuchsperiode wurde aus der Wp D signifikant mehr⁶⁵Zn (36,5%) im Ganzkörper retiniert als aus der Cas D (31,6%). Analoges gilt für die⁶⁵Zn-Retention im Femur und für die⁶⁵Zn-Konzentration im Femur und Haar sowie für die Gesamt-Zink-Konzentration (⁶⁵Zn und nicht markiertes Zink) im Femur. Bei den sonstigen Parametern war kein eindeutiger Einfluß der Proteinkomponente festzustellen. Die Untersuchung hat eindeutig bewiesen, daß das Zink aus einer Kostform mit Molkenprotein besser verfügbar ist als aus einer Diät mit Casein als Proteinkomponente. Den Grund hierfür sollen weitere Experimente klären.