Objective: Obesity, which arises from changes in lifestyle and feeding habits, is a threat to human health. One essential contributor to the increase in obesity rates is the popularity of high-calorie diets. This study aims to investigate high-fat (HFD) and high-carbohydrate (HCD) diet-induced molecular changes in protein secondary structure in longissimus dorsi skeletal muscle tissues of female inbred C57BL/6J mice by utilizing Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. Materials and Methods: Mice were fed a control diet, HCD, or HFD for 24 weeks. Their skeletal muscle tissues were collected, and their spectra were recorded using a Bruker Invenio S ATR-FTIR spectrometer in the 4000-400 cm-1 region. Results: The protein secondary structure profiles of the HCD group demonstrated a significant rise in antiparallel β-sheet and β-turn and a decline in parallel β-sheets together with the insignificant increase in aggregated β-sheets and a decrease in α-helix. The impact of an HFD on protein conformation is less pronounced than HCD. The HFD diet led to an increase in antiparallel β-sheets and a decrease in parallel β-sheets. Although it was not significant, an increase was observed in β-turn and α-helix. Conclusion: These results propose the appearance of protein aggregation and/or formation of protein-protein intermolecular interaction in skeletal muscle tissues of female inbred C57BL/6J mice. Collectively, these data suggest that both high-calorie diets impair secondary structures of protein in skeletal muscle that may affect its metabolic function.
Amaç: Yaşam tarzı ve beslenme alışkanlıklarındaki değişikliklerden kaynaklanan obezite, insan sağlığı için bir tehdit oluşturmaktadır. Obezite artışına katkıda bulunan temel etkenlerden biri yüksek kalorili diyet tüketiminin popülerliğidir. Bu çalışmada, Zayıflatılmış Toplam Yansıma-Fourier Dönüşüm Kızılötesi (ATR-FTIR) spektroskopisi kullanılarak dişi C57BL/6J farelerinin longissimus dorsi iskelet kas dokularında yüksek yağlı (HFD) ve yüksek karbonhidratlı (HCD) diyetin neden olduğu protein sekonder yapısındaki moleküler değişikliklerin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Farelere 24 hafta boyunca kontrol, HCD veya HFD diyetleri uygulandı. İskelet kas dokuları toplandı ve spektrumları Bruker Invenio S ATR-FTIR spektrometresi kullanılarak 4000-400 cm-1 bölgesinde kaydedildi. Bulgular: HCD grubunun protein sekonder yapı profilleri, antiparalel β-tabaka ve β-dönüşte önemli bir artış ve paralel β-tabakalarda bir düşüş ile birlikte kümelenmiş β-tabakalarda önemsiz bir artış ve α-helikste bir azalma gösterdi. HFD'nin protein konformasyonu üzerindeki etkisi HCD'den daha az belirgindi. HFD diyeti, antiparalel β-tabakalarda bir artışa ve paralel β-tabakalarda bir azalmaya yol açtı. Önemli olmasa da β-dönüşte ve α-helikste bir artış gözlendi. Sonuç: Bu sonuçlar, dişi inbred C57BL/6J farelerinin iskelet kas dokularında protein agregasyonunun ve/veya protein-protein moleküller arası etkileşimlerinin ortaya çıktığını ileri sürmektedir. Bu veriler her iki yüksek kalorili diyetin de iskelet kasının sekonder protein yapılarını bozarak metabolik işlevini etkileyebileceğini göstermektedir.
