目前,肥胖、糖尿病及心血管疾病的发病率呈逐年上升趋势,严重威胁人类健康,血脂异常是该类疾病的共同特征和危险因素[1]。研究发现,限制能量摄入可减少或减缓高血压、非胰岛素依赖型糖尿病、冠心病等退行性疾病的发生[3]。为探讨不同能量摄入水平限制对空腹血糖、血脂的影响,进行本实验研究。
1 材料与方法 1.1 实验动物SPF级Wistar成年雄性大鼠36只,体重240~260g[湖北省实验动物研究中心,许可证号:SCXK(鄂)2003-0005]。
1.2 动物分组与饲养大鼠基础饲料适应性喂养1周后,按体重随机分为3组:基础组、限能1组和限能2组,每组12只,单笼喂养,自由饮水。基础组自由摄食、限能1组和限能2组的每日给食量分别为基础组上一日平均摄食量的80%和60%,其减少量为淀粉含量。动物房温度为(22±5)℃,相对湿度为(50±10)%,明暗周期为12/12。记录每天每只大鼠的给食量和撒食量,每周定时称体重,于第0,4,8周末各采尾血1次,第12周末大鼠禁食12h后断头处死,采血并分离血清,取睾丸、肾脏周围的全部脂肪并称重,-80℃冰箱冷冻保存。
1.3 饲料配方(表 1)基础饲料配方参照美国官方分析化学师协会(AOAC)及实验动物合成饲料配方AIN-93G等,其中所含营养素和能量能保证大鼠生长发育的基本要求。
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表 1 各组大鼠饲料成分 |
1.4 检测指标及方法
检测指标包括空腹血糖、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。按试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司)说明书操作。空腹血糖采用葡萄糖氧化酶法,TC采用血清总胆固醇测定试剂盒(CHOD-PAP法),TG采用甘油三酯试剂盒(GPO-PAP法),HDL-C采用直接法。检测仪器为Spectra Max M2全能酶标仪(美国BIO-Tek公司)。
1.5 统计分析采用SPSS 12.0统计软件进行方差分析。方差不齐时,进行变量变换,组间两两比较采用最小显著差法(LSD)。
2 结果 2.1 限能对大鼠体重的影响基础组大鼠体重增长符合动物生长规律,限能组体重增长相对缓慢。实验进行第1周末,各组大鼠间体重差异无统计学意义,于第2周末限能2组大鼠体重显著低于基础组和限能1组(P<0.001),后两者到第3周末差异有统计学意义(P<0.05)。基础组从第10周开始体重增长缓慢。实验结束时限能1组和2组平均体重比基础组分别低63.6和154.1g,限能2组平均体重比限能1组低90.5g。
2.2 各组大鼠脂肪蓄积情况比较(表 2)12周末实验结束时,限能组大鼠睾周、肾腰周脂肪湿重均显著低于基础组,2个部位总的脂肪湿重和脂体比也显著低于基础组。限能2组与限能1组比较以上各指标均显著降低。
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表 2 各组大鼠不同部分脂肪蓄积情况比较(x±s,n=12) |
2.3 限能对大鼠空腹血糖和血脂的影响(表 3)
限能第4周末时,限能1组除TG水平显著低于基础组外,其空腹血糖、HDL-C和TC水平与基础组比较,差异无统计学意义;限能2组TG水平显著低于基础组(P<0.05),HDL-C水平显著高于基础组,其空腹血糖和TC水平与基础组比较差异无统计学意义。实验进行12周后,限能1组TG水平与基础组比较显著降低(P<0.05),HDL-C水平显著增高(P<0.05),其空腹血糖和TC水平与基础组比较差异均无统计学意义;限能2组空腹血糖水平与基础组比较差异无统计学意义,HDL-C和TC水平显著高于基础组(P<0.05),其TG水平显著低于基础组(P<0.05)。
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表 3 不同组别大鼠空腹血糖和血脂比较(x±s,n=12) |
3 讨论
本实验进行12周后结果显示,限能组大鼠体重、脂肪总量、脂体比显著低于基础组,且以上指标变化与限能程度呈负相关。限能组空腹血糖水平与基础组比较,差异无统计学意义,推测限能可能增强葡萄糖的代谢能力并通过其他调控途径维持其正常水平[2]。
研究表明,高水平的HDL-C对预防心血管疾病有多方面的有益作用[4]。本实验发现,限能组大鼠血清HDL-C水平显著高于基础组,其血清TG水平显著低于基础组,可能与限能大鼠摄入的碳水化合物减少从而使肝脏合成TG的底物减少有关。本研究发现,80%能量限制水平在提高具有保护性作用的HDL-C水平,降低TG水平的同时,TC水平并未发生显著性升高,与60%能量限制水平相比更有意义。
综上所述,限能大鼠HDL-C水平高于基础组,TG水平低于基础组,可能与限制能量摄入导致的脂肪减少,体重下降及葡萄糖代谢能力增强有关。总胆固醇水平的变化还有待进一步研究。通过适当限制能量摄入提高具有保护性作用的HDL-C水平,降低TG水平,维持TC水平还有待深入探讨。
[1] | Layman DK, Evans EL, Baum JL, et al. Dietary protein and exercise have additive effects on body composlition during weight loss in adult women[J]. J Nutr, 2005, 135 : 1903–1910. |
[2] | Arora SK, McFarlane SI. The case for low carbohydrate diets in diabetes management[J]. Nutrition Metabolism, 2005, 2 : 16–24. DOI:10.1186/1743-7075-2-16 |
[3] | Wetter TJ, Gazdag AC, Dean DJ, et al. Effect of calorie restriction on in vivo glucose metabolism by individual tissues in rats[J]. AmJ Physiol EndocrinoI Metab, 1999, 276(5) : 728–738. |
[4] | Field A, Coakle E. Impact of overweight on the risk of developing common chronic diseases during a 10-year period[J]. Arch Inern Med, 2001, 151(13) : 1581–1586. |