摄入反式脂肪酸对大鼠脂质代谢的影响

张 佳，李 静,*，邓泽元,2，曹 君，刘 蓉，范亚苇，胡蒋宁

(1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047；2.南昌大学高等研究院，江西 南昌 330047)

摄入反式脂肪酸对大鼠脂质代谢的影响

张 佳1，李 静1,*，邓泽元1,2，曹 君1，刘 蓉1，范亚苇1，胡蒋宁1

(1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047；2.南昌大学高等研究院，江西 南昌 330047)

人群跟踪调查表明，反式脂肪酸(trans fatty acids，TFA)增加冠心病危险及死亡率，可能主要通过影响血脂和炎症反应引起某些慢性疾病。实验在脂肪供能33%(目前中国居民膳食供能比)的情况下，通过 90d的大鼠饲养实验探讨以TFA为主的脂肪摄入对大鼠体内脂质代谢的影响。结果表明：与基础饲料对比，以TFA为主的脂肪摄入显著升高大鼠血液甘油三酯(TG)含量，显著降低大鼠高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量，显著降低血浆肝素前脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)的活力，显示TFA可能改变大鼠脂肪酸代谢，引起甘油三酯代谢异常；TFA同时显著降低大鼠血液血清总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量，且对C反应蛋白(CRP)没有影响，显著升高HDL-C/ LDL-C，表明以TFA为主的脂肪摄入可能并不引起大鼠胆固醇代谢异常，这可能是由于除基础饲料外，植物油的摄入没有引入外源胆固醇，且大鼠本身缺乏胆固醇转移蛋白(CETP)。

反式脂肪酸；胆固醇代谢；C反应蛋白；脂酶

Abstracts：Epidemiological studies have demonstrated that trans-fatty acid (TFA) intake from diet increase the risk of some chronic diseases through blood lipid metabolism and inflammation pathway. Under the condition of oil added TFA with cholesterol-free (0% cholesterol) and 33% energy supplement from fat, the effect of TFA on lipid metabolism of rats was observed during 90 d feeding. The experimental diet with TFA significantly increased TG, lowered HDL-C, LPL and HL activity,suggesting that TFA could change fatty acid profile to induce the abnormity of TG metabolism. Meanwhile, TFA significantly depressed TC and LDL-C and improved HDL-C/LDL-C ratio, but did not exhibit effect on C-reactive protein (CRP) due to having no effect on the abnormity of cholesterol metabolism.

Key words：Trans fatty acids；cholesterol metabolism；C-reactive protein；lipase

反式脂肪酸(trans fatty acids，TFA)主要来源为氢化油，反刍动物制品和体内自行产生(辐射和衰老等影响)[1]。大量流行病学跟踪调查表明TFA引起血脂代谢异常、炎症反应，与内皮损伤和心脑血管疾病正相关[2-3]。尽管TFA与血浆脂蛋白胆固醇浓度的研究已经很多[4-5]，但其影响的潜在机制研究较少。人类和灵长类动物的实验表明血浆中LDL-C/HDL-C增加是由于血浆中胆固醇酯转运蛋白(cholesteryl ester transfer protein，CETP) 增加之故。CETP催化血浆脂蛋白之间非极性脂质特别是胆固醇酯(CE)的交换和平衡，关系到各种脂蛋白颗粒大小和脂质组成，决定高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)质和量的变化，在胆固醇逆向转运(RCT)中起关键作用[6]。我国居民膳食脂肪不断升高，脂肪供能比已达到33%，引起脂质代谢异常、动脉粥样硬化、肥胖等慢性病发病率不断上升。据调查表明，随着生活节奏的加快，东西方交流的增加，我国居民膳食结构也悄然发生改变，TFA摄入量也不断升高。根据目前我国居民脂肪供能比的现状，以TFA为主的脂肪摄入对脂质代谢及我国居民健康的影响都是急需要了解的。

本研究基于TFA对血脂的不良影响，将部分氢化大豆油与棕榈油混合添加到大鼠膳食中，使TFA占膳食供能的8%，观察脂肪供能符合中国居民膳食33%的情况下，TFA对大鼠脂质代谢及炎症反应因子和脂酶变化的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选用上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供的SPF级SD(Sprague Dawley)雄性大鼠20只，体质量160～180g，合格证号：SCXK(沪)2008-0016。

1.2 动物饲料

基础饲料购自江西医学院动物实验中心，基础饲料组成为：玉米粉47%、豆粉21%、麦麸17%、四号粉5%、进口鱼粉5%、磷酸氢钙1.5%、石粉1.4%、食盐1%、植物油0.6%、混合添加剂0.5%。营养成分为：碳水化合物51.16%、粗蛋白20%、粗脂肪4%、水分12.18%、粗灰分6.74%、粗纤维3.76%、Ca 1.32%、P 0.84%。氢化大豆油和棕榈油来自市售。实验饲料：基础饲料89.45%、添加油量10.55%，饲料中脂肪酸供能比见表1。

表1 饲料中脂肪酸供能比Table 1 Ingredient energy composition of rat diets %

1.3 仪器与设备

HITACHI 7180型全自动生化分析仪 日本Hitachi公司；

C反应蛋白(CRP)测定试剂盒(免疫比浊法)、脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)试剂盒 南京建成生物化学有限公司；Hewlett-Packard6890N型气相色谱仪，配备CP Sil88熔融石英毛细管柱(100mm×0.25mm，Chrompack，Bridgewater，NJ) 美国Agilent公司；721可见分光光度计 上海精科仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 动物实验

饲料中脂肪用氯仿-甲醇提取，碱法甲基化后，经气相色谱仪测定[7]。脂肪酸的百分含量用面积归一化的方法确定(以峰值面积的百分比表示)。

大鼠适应性喂养基础饲料 1周后，测其体质量，尾静脉采血测得血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平后随机[8]分为两组。基础组10只，实验组10只，90d喂养。

根据中国居民膳食脂肪酸调查结果[7]确定实验组大鼠进食总脂肪供能为33%，为中国居民目前的平均膳食脂肪量。其中TFA占总供能的8%，由部分氢化大豆油提供。而基础组大鼠进食总脂肪占供能8.4%。

大鼠自由采食与饮水，实验组根据前一天摄入基础饲料量，按供能比计算灌胃油量；基础组灌胃生理盐水。实验结束隔夜禁食，断头处死，取血液，用于测定大鼠的血脂4项、CRP、血浆肝素前脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)活性。

1.4.2 血清中TC、TG、HDL-C、 LDL-C和CRP的测定

全自动生化分析仪测定血清TC、TG、HDL-C 和LDL-C；CRP检测采用免疫散射比浊法。

1.4.3 血浆中LPL和HL活性的测定

在37℃、pH8.3的条件下提取待测液保温20min，待测液中的LPL与HL可将底物中TG水解为甘油和游离脂肪酸(FFA)，用铜试剂法测定生成游离脂肪酸的量，即可分别得出LPL和HL的活性。

1.4.4 统计学分析

2 结果与分析

90d喂养实验结束，基础组与实验组大鼠体质量分别为(474.18±31.28)g和(458.69±52.27)g，差异无统计学意义。

2.1 实验各组血脂水平

表2 大鼠血脂水平(±s，n=10)Table 2 Effect of ingestion of trans-fatty acids on blood lipid profile in rats (±s,n=10)

表2 大鼠血脂水平(±s，n=10)Table 2 Effect of ingestion of trans-fatty acids on blood lipid profile in rats (±s,n=10)

注：同行不同上标字母表示两组间具有显著性差异(P＜0.05)。下同。

血脂 基础组 实验组TC 1.94±0.29a 1.50±0.25bLDL-C 0.29±0.11a 0.13±0.04bHDL-C 1.32±0.23a 1.03±0.19bTG 0.22±0.07b 0.44±0.13aHDL-C/ TC 0.69±0.03b 0.74±0.04aHDL-C/ LDL-C 5.11±2.0b 8.62±2.0a

由表2可知，与基础组相比，实验组大鼠的TC、LDL-C与LHD-C均降低且有显著性差异，TG则显著性升高。实验组大鼠血液TC和LDL-C含量显著降低，HDL-C/ TC 与HDL-C/ LDL-C显著升高。

2.2 肝素前脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)

表3 大鼠血浆中脂酶和CRP水平(±s，n=10)Table 3 Effect of ingestion of trans-fatty acids on plasma lipase and CRP levels in rats (±s,n=10)

表3 大鼠血浆中脂酶和CRP水平(±s，n=10)Table 3 Effect of ingestion of trans-fatty acids on plasma lipase and CRP levels in rats (±s,n=10)

项目 基础组 实验组LPL/(FFA μmol/(mL血浆· h)) 1.01±0.65a 0.32±0.25bHL/(FFA μmol/(mL血浆· h)) 3.63±1.2a 0.90±0.71bCRP /(mg/L) 1.15±0.02 1.05±0.03

由表3可知，LPL与HL在各组中呈相同的变化趋势。基础组的LPL和HL活性高于实验组且有显著性差异。

2.3 C反应蛋白(CRP)

CRP是机体组织受到各种损伤或炎症刺激后由肝脏产生的一种急性期蛋白。我国健康人群CRP水平范围为0.58～1.13mg/L。有实验测得正常大鼠CRP在2mg/L左右，糖或脂质代谢异常的大鼠CRP会显著性升高[9-10]。在本实验中基础组的CRP为(1.15±0.02) mg/L，实验组为(1.05±0.03)mg/L，表明实验组动物没有炎症反应或炎症反应不明显。

3 讨 论

3.1 除基础饲料，添加无胆固醇植物油，TFA可能引起大鼠脂质代谢异常，但对胆固醇代谢影响不大

人群跟踪调查表明，TFA摄入增加冠心病危险及死亡率，与某些慢性病呈显著正相关。Mozaffarian等[11]对13个膳食对照实验和前瞻性队列研究做了Meta分析，认为TFA的危害性为人群队列研究的50%。并且队列研究表明TFA与心脑血管疾病直接的正相关性大于其通过影响血脂引起心脑血管疾病的相关性，所以推测炎症反应也是TFA影响疾病的一条途径[3]。与基础组对比，实验组大鼠血液TG含量显著升高，HDL-C含量显著降低，显示TFA改变大鼠脂肪酸代谢，引起甘油三酯代谢异常；实验组大鼠血液TC和LDL-C含量显著降低，HDLC/ TC 与HDL-C/ LDL-C显著升高，表明TFA可能并不引起大鼠胆固醇代谢异常。有研究发现TFA可能增加了将胆固醇转化为胆汁酸过程中的限速酶——胆固醇7α羟化酶的活性，从而加速了胆固醇转化为胆汁酸并随粪便的排出，降低了血清TC的含量[12-13]。贾曼雪等[14]研究中，无添加胆固醇的膳食，不同配比植物油的两组大鼠TC与基础组都无显著性差异。Gatto等[5,15]在实验中证明摄入反油酸与顺式油酸相比，大鼠体内TC显著性降低。Huang等[12]观察到喂食TFA的实验组大鼠与对照组相比，TC与HDL-C显著降低；这些结果与本实验一致。CRP差异不大，表明炎症反应可能不是TFA影响冠心病的独立通路，而是由于血脂异常导致炎症反应。

TFA不引起大鼠胆固醇代谢异常，可能是由于1)大鼠本身缺乏胆固醇转移蛋白(CETP)；2)除基础饲料含有微量胆固醇，添加植物油中无胆固醇。CETP催化血浆脂蛋白之间非极性脂质特别是胆固醇酯(CE)的交换和平衡，将HDL-C的CE运输给LDL-C，决定HDL和LDL质和量的变化，在胆固醇逆向转运，动脉粥样硬化发生和发展中起关键性作用。人体实验中，TFA摄入可以明显增加CETP的活力[16]。CETP随物种的不同变化很大，人、兔子、鸡、鲑鱼含有C E T P，但鼠、猪、马、狗和牛体内则没有[17]。大多的人群调查发现CETP基因缺陷患者冠心病(CHD)发病率降低；但近年来几个较大样本CETP基因缺陷调查表明，CETP基因缺陷组当HDL-C显著升高时，其CHD发病率却明显高于对照组[6]。Gatto等[15,18]用兔观察到，添加与不添加胆固醇的膳食，反式脂肪酸的摄入均会引起LDL-C显著性升高，HDL-C显著性降低，但TC与TG均无显著性差异。在未添加胆固醇膳食中，极低密度脂蛋白(VDL)、中密度脂蛋白(IDL)、LDL升高，HDL降低更为明显。本研究中实验组的LDL-C低于基础组可能原因是由于大鼠缺乏CETP，影响了在HDL-C与LDL-C间的转化。

3.2 TFA引起大鼠脂肪酸代谢异常可能与降低LPL和HL活性有关

部分氢化大豆油和棕榈油在体内都是以脂蛋白形式存在。LPL是清除血浆脂蛋白中所含甘油三酯的限速酶，并且广泛分布于体内多种组织中。HL由肝细胞合成，分泌并定位于肝脏的血管内表面，催化残粒脂蛋白和HDL-C中的甘油三酯和磷脂水解。有报道前肝素LPL与血浆脂质、脂蛋白、内脏脂肪、胰岛素抵抗、动脉粥样硬化成显著的相关性。并且LPL与HDL-C有强的正相关，与TG负相关，与LDL-C无显著相关性[19]。在本研究中，与基础组对比实验组大鼠血浆LPL活性显著降低，与HDL-C成正相关，与TG负相关。本实验LPL与脂质代谢相关性与人群观察一致，表明以TFA为主的脂肪摄入引起大鼠脂肪代谢异常可能与降低LPL和HL活性有关，但具体是否由单一TFA引起需做进一步实验研究。

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Effect of Ingestion of Trans-Fatty Acids on Lipid Metabolism in Rats

ZHANG Jia1，LI Jing1,*，DENG Ze-yuan1,2，CAO Jun1，LIU Rong1，FAN Ya-wei1，HU Jiang-ning1
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. Institute for Advanced Study of Nanchang University, Nanchang 330047, China)

TS201.2

A

1002-6630(2010)19-0363-04

2010-06-27

江西省学术带头人计划项目(2008DD00900)；教育部博士点基金项目(20070403002)；国家自然科学基金项目(30972482)

张佳(1985—)，女，硕士研究生，研究方向为营养与人体健康。E-mail：zhangjia.198510@yahoo.com.cn

*通信作者：李静(1982—)，女，讲师，博士，研究方向为脂肪酸与健康。E-mail：dengzy28@yahoo.com.cn