THE EFFECT OF PROTEIN-VITAMIN- MINERAL COMPLEX ON BONE CONDITION IN RATS WITH IMPAIRED BONE REMODELING BY ALIMENTARY DEFICIENT DIET

Authors

  • S. A. Shnaider State Establishment “The Institute of Stomatology and Maxillo-facial Surgery National Academy of Medical Sciences of Ukraine”
  • A. O. Savvova Odesa National Medical University

DOI:

https://doi.org/10.35220/2523-420X/2025.1.15

Keywords:

rats, diet with alimentary deficiency, protein- vitamin-mineral complex, bone density, mineral-organic composition of bones

Abstract

Adherence to special diets during illness or treatment, or a conscious refusal to consume animal products in vegetarian diets, leads to a deficiency of vitamins, micro- and trace elements, lipids with essential fatty acids, and complete protein. This causes a shift in the processes of bone growth or remodeling towards resorption and the accumulation of low-mineralized bone tissue in the skeletal system. The lack of intake of essential substances is compensated for by adding complex medications to the diet. The purpose of the study was to investigate the effect of a therapeutic and prophylactic complex based on albumin and Orthomol Veg One containing vitamins B2, B6, B12, D3, micro elements Fe, Zn, Se and docosahexaenoic fatty acid on the condition of the rat femur with acute nutritional deficiency. Materials and methods. Male white rats aged 2 months were divided into three groups of 10 animals each: 1) intact, consuming a complete diet; 2) grain and vegetable diet (GVD) (corn grain, beets, cabbage); 3) GVD with the addition of a protein-vitamin-mineral complex (PVMC)(albumin, Orthomol Veg One) at a dose of 1,055 g/kg body weight.The duration of the experiment was 61 days. Animals were weighed weekly to calculate the weight of PVMC. At the end of the experiment, femurs were isolated and examined: density, content of mineral-organic complex of substances (MOC), mineral component (MC), organic component (OC), bone mass index Im. Results. With the consumption of GVD, body weight mass in rats was 2.51 times less, bone density was lower by 8.1 %, the content of MC was lower by 13.6 %, and the content of OK increased by 11.5 % compared to intact values. The total MOC content did not differ in the groups. Bone mass in all groups corresponded to body weight. The addition of PVMC to the diet of the GVD did not compensate for the lack of intake of these substances in rat organism, but effectively contributed to the maintenance of body weight at the level of 91,2 % of the intact index, bone density at the level of 97,9 %, and BMD – 91,1 %. Conclusions.PVMC stimulated the growth of body weight in rats and contributed to the formation of femur bone indices closer to those of the intact group than to those of the group consuming GV dietary without the addition of PVMC.PVMC without calcium can significantly increase femoral bone mineralization against the background of acute calcium deficiency in the diet.

References

Skalny A. V., Aschler M., Tsatsakis A., Rocha J. B. T., Santamaria A., Spandidos D. A., Martins A. C., Lu R., Korobeinikova T. V., Chen W., Chang J.-S., Chao J. C. J., Li C., Tinkov A. A. Role of vitamins beyond vitamin D3 in bone health and osteoporosis (Review). Intern. J. Molec. Medicine. 2024. 53. 9. P. 1–21. doi: 10.3892/ ijmm.2023.5333.

Дєдух Н. В., Григор’єва Н. В. Роль вітаміну D у функціонуванні кісткових клітин. Фізіол. журн. 2023, Т. 69, № 6. С. 108–119.

Ileтsanmі-Oylere B. L., Kruger M. C. B vitamins and homocystein as determinants of bone health: a literature review of human studies. J. Hum. Nutr. Diet. 2023, 36, P. 1031–1044. doi: 10.1111/jhn.13080

Dai Z., Koh W.-P. B-vitamins and bone health – A review of the current evidence. Nutrients. 2015. 7. P. 3322–3346. doi: 10.3390/nu7053322

Bailey R. L., van Wijngaarden J. P. The role of B-vitamins in bone health and disease. Curr. Osteoporos Rep. 2015. 13. P. 256–261. doi: 10.1007/s11914-015-0273-0

Brackel F. N., Oheim R. Iron and bones effects of iron overload, deficiency and anemia treatments on bone. JBMR Plus. 2024. V. 8. Issue 8. 9 p. doi: 10.1093/jbmrpl/ ziae064

Balogh E., Paragh G., Jeney V. Influence of iron on bone homeostasis. Pharmaceuticals. 2018. 11. 107. P. 1–18. doi: 10.3390/ph11040107

Molenda M., Kolmas J. The role of zinc in bone tissue health and regeneration – a Review. Biol. Trace Element Res. 2023. 201. P. 5640–5651. doi: 10.1007/ s12011-023-03631-1

Peng S., Zhang G., Wang D. Association of selenium intake with bone mineral density and osteoporosis: the national health and nutrition examination survey. Frontiers in Endocrinology (open access). 2023. 14: 1251838. 11 p. doi: 10.3389/fendo.2023.1251838

Li H., Jia L., Deng Z., Sun X., Zhang H., Li H. The effects of selenium on the growth and bone development in the weaned rats. Food Bioscience. 2023. Vol. 55, 103018. doi: 10.1016/j.fbio.2023.103018

Fazelnial F., Khodabandehlool N. Preventive and curative effect of omega-3 supplementation on bone mineral density in people aged 60 years and older: a systematic review. Internal Medicine and Medical Investigation J. 2019. Vol. 4. Issue 1. P. 9–15. doi: 10.24200/imminv.v3i4.8

Sharma T., Mandal C. C. Omega-3 fatty acids in pathological calcification and bone health. J. Food Biochemistry. 2020. 100:313333. P. 1–13. doi: 10.1111/ jfbc.13333

Orchard T. S., Pan X., Cheek F., Ing S. A systematic review of omega-3 fatty acids and osteoporosis. British J. of Nutrition. 2012. 107. P. S253–S260. doi: 10.1017/S0007114512001638

Міхаленко Н. Ф. Поліненасичені жирні кислоти водоростей: властивості та перспективи застосування. Науковий часопис НПУ імені М. П. Драгоманова. 2016. Вип. 53. С. 176–183.

Железняк А. Д, Шнайдер С. А. Експеримен- тальне обґрунтування лікувально-профілактичних заходів супроводу комплексного стоматологічного лікування спортсменів-підлітків при моделюванні дефіциту кальцію і білка. Вісник стоматології. 2022. Т. 121. № 4. С. 2–8. doi: 10.35220/2078-8916-2022-46-4.1

Коцюмбас І. Я., Косенко Ю. М. Довідник кормових добавок та преміксів. – Львів : ТзОВ ВФ «Афіша», 2015. 1408 с.

Довідник з повноцінної годівлі сільськогосподарських тварин / за заг. ред. І. І. Ібатулліна та О. М. Жукорського. – Київ: Державне видавництво «Аграрна наука», 2016. – 300 с. http://dspace. hnpu.edu.ua/handle/123456789/804

Кошурба І. В., Гладких Ф. В., Чиж М. О. Оцінка антиульцерогеного ефекту кріоконсервованого екстракту плаценти на моделі спиртово-преднізолонового ураження шлунку. Medical science of Ukraine/Медична наука України. 2022. Vol. 18. № 2, P. 3–9. doi: 10.32345/ 2664-4738.2.2022.01

Кожем’якін Ю. М., Хромов О. С., Філоненко М. А., Сайфетдінова Г. А. Науково-практичні рекомендації з утримання лабораторних тварин та роботи з ними. – Київ : Авіценна, 2002. 155 с.

European convention for the protection of vertebral animals used for experimental and other scientific purposes. Strasburg. Council of Europe. 1986. № 123. P. 51.

Закон України «Про захист тварин від жорсткого поводження». Відомості Верховної Ради України. 2006. № 27. C. 230.

Методи дослідження стану кишечнику та кісток у лабораторних щурів. Довідник / О. А. Макаренко та ін. Одеса : видавець С. Л. Назарчук, 2022. 81 с.

Ходаков І. В. Спосіб визначення щільності кісток лабораторних тварин. Досягнення біології та медицини. 2004. № 2(4). С. 38–41.

Published

2025-03-03

How to Cite

Шнайдер, С. А., & Саввова, А. О. (2025). THE EFFECT OF PROTEIN-VITAMIN- MINERAL COMPLEX ON BONE CONDITION IN RATS WITH IMPAIRED BONE REMODELING BY ALIMENTARY DEFICIENT DIET. Innovation in Stomatology, (1), 81–89. https://doi.org/10.35220/2523-420X/2025.1.15

Issue

Section

EXPERIMENTAL AND THEORETICAL DENTISTRY

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>