李婧 陈帆 金伟 杨丽君 后望 杨淑红 刘延友△
(1.四川大学华西基础医学与法医学院09级基础医学基地班,四川 成都 610041;2.卫生部时间生物学重点实验室(四川大学),四川大学,四川 成都 610041)
肥胖正在以快速的流行趋势成为影响公众健康的重要问题,它常与高血压、冠心病、脑卒中、2型糖尿病、脂代谢紊乱、骨关节病等集结出现,影响人的生活质量,缩短人的寿命。Robert[2]等的研究表明进食高脂饮食可以导致肥胖。那么只在三餐中的一餐进食高脂饮食是否也会导致肥胖呢?而不同的时间段进食高脂饮食对肥胖程度的影响是否不同?进食过量高蛋白饮食也可导致肥胖,但已有报道称,进食限制能量的高蛋白食物具有减轻体重的作用[4-6],那么在三餐中的一餐进食高蛋白食物的方式对肥胖的指标有怎样的影响呢?
本研究通过在不同时间段给予3~4周龄小鼠不同构成的饲料(高脂肪和高蛋白饲料),观察其体重、体脂变化,探讨进食时间,营养物质种类与肥胖的关系。
实验动物选择3~4 周龄健康清洁级雄性昆明小白鼠共108只,体重约15.0~20.0g,购自四川大学实验动物中心,动物合格证号:0020358。将小鼠按随机数字表法分为3大组:高脂组、高蛋白组和对照组。高脂组分为4 小组:HF0、HF1、HF2、HF3;高蛋白组分也为4 小组:HP0、HP1、HP2、HP3。具体见表1。
小鼠由专人饲养,分别在7∶00~9∶00 时,17∶00~19∶00时和22∶00~24∶00时根据分组用高脂或高蛋白饲料或者普通饲料饲喂,自由进食,其它时间不给予进食,饮水不限,连续喂养8w。记录摄食量,每周称重一次。
饲料实验所用饲料为合成饲料,高脂饲料配方参考张梅[10]等的方法加以改进,由华西医学院实验动物中心配制。其中:(1)基础饲料(以100g计):豆粕25g、黄豆5g、玉米30g、酵母2.5g、麸子10g、鱼粉10g、骨粉2.5g、高梁5g、标准粉8.5g、豆油1g、盐0.5g。(2)高脂肪饲料(以100g 计):基础饲料73g、猪油20g、酪蛋白7g。(3)高蛋白饲料(以100g计):基础饲料87g,酪蛋白13g。各种饲料主要营养素的含量及供能比见表2。
表1 分组情况
在第8周末,称重,并计算小鼠的体重增加值(第8周体重-初始体重)。禁食、禁饮12h后,处死小鼠,分别测量内脏脂肪系数(睾周脂肪垫重量+肾周脂肪垫重量)。
数据采用均数±标准差表示。采用SPSS16.0统计软件进行统计学分析,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD 检验。以P<0.05为差别有统计学意义。
2.1.1 高脂组体重增加值
与对照组相比,高脂组(包括:HF0,HF1、HF2、HF3)增重明显(P<0.05)。但高脂组组间差异没有统计学意义(P>0.05)。即可以认为无论三餐中的哪一餐进食高脂饲料,或者三餐都进食高脂饲料,都较普通饲料增重更多,见图1。
图1 高脂组体重增加
2.1.2 高蛋白组体重增加值
17∶00~19∶00高蛋白组(HP1)及7∶00~9∶00高蛋白组(HP3)相比对照组有显著增重(P<0.05),而三餐高蛋白组(HP0)、22∶00~24∶00高蛋白组(HP2)组、对照组三组之间差别没有统计学意义(P>0.05)。即可认为三餐进食高蛋白或者某特定时间段(22∶00~24∶00)进食高蛋白食物与普通饲料对小鼠肥胖程度的影响相似,见图2。
图2 高蛋白组体重增加
2.2.1 高脂组内脏脂肪系数
与对照组比较,高脂组(包括:HF0,HF1、HF2、HF3)内脏脂肪系数均较高,但结果没有统计学意义(P>0.05),见图3。
2.2.2 高蛋白组内脏脂肪系数
高蛋白组(包括:HP0,HP1、HP2、HP3)与对照组内脏脂肪系数差别也没有统计学意义(P>0.05),见图4。
肥胖是由于多种原因造成的食欲调节、脂肪细胞代谢或能量代谢失衡而致的脂肪组织增加。随着饮食结构和生活方式的改变,肥胖发生率正以惊人的速度增长,已经成为全球性的健康问题。肥胖的发病机制尚不十分清楚,是多种因素相互作用的结果,但是饮食与肥胖的关系仍然是人们所重点关注的问题。有很多研究者关注进食种类和数量,也有较多研究者关注睡眠和作息规律对体重的影响,但国内外文献尚缺乏关于进食的时间与营养物质的种类与肥胖的关系的研究。为此,我们将分别探讨高蛋白营养与高脂肪营养在不同时间进食与肥胖的关系,结果如下:
图3 高脂组内脏脂肪重量
图4 高蛋白组内脏脂肪重量
无论三餐中的哪一餐进食高脂饲料,或者三餐都进食高脂饲料,都较普通饲料增重更多。有研究表明:高脂饮食可以导致肥胖。高脂饮食可引起动物摄食量增加、脂肪细胞代谢紊乱、脂肪组织基因表达及肥胖相关转录因子表达发生变化[2]。
三餐高蛋白组(HP0)相较于对照组没有显著增重。这可能和限制能量的高蛋白质食物更有利于减轻体重有关,有学者就高蛋白饮食有利于减轻体重提出了如下机理:1、蛋白质能增加能量消耗:一般混合膳食所引起的能量消耗大约占总能量的10%。而蛋白质的生热效应消耗能量可达到20~35%,碳水化合物和脂肪则只有5~15%。因此高蛋白饮食比高脂肪或高碳水化合物饮食能显著增加生热效应的能量消耗。Johnstonh[4]的研究也发现30%蛋白占比的饮食生热效应比含15%蛋白饮食高出34kJ/h。2、增加饱腹感:Westerterp-Plantenga[5]研究发现高蛋白饮食(Pro∶Carb∶Fat=30%∶60%∶10%)比低蛋白饮食(Pro∶Carb∶Fat=10%∶30%∶60%)在用餐和餐后都有更高的饱腹感。Moran[6]的研究发现,高蛋白低脂肪组受试者(34%∶29%)餐后饱腹感明显高于标准蛋白高脂肪组(18%∶45%)。
22∶00~24∶00组(HP2)相较于三餐高蛋白组没有显著增重。表明在适当的时间段进食高蛋白饮食和三餐高蛋白饮食以可达到同样的效果。徐畅[11]等总结了过量的高蛋白饮食对机体的负面影响:免疫机能衰退、肾脏受损、骨质疏松、氧化应激和加速衰老等。但是否在某个时间段进食高蛋白饮食也会有如上的负面影响,我们不得而知。但从理论上来说,三餐的高蛋白饮食影响可能要小于三餐高蛋白组的。所以,某时间段进食高蛋白饮食相较于三餐高蛋白饮食也许更为健康。
22∶00~24∶00组(HP2)相较于对照组没有显著增重,而17∶00~19∶00高蛋白组(HP1)及7∶00~9∶00 高蛋白组(HP3)较普通饲料组有显著增重,这可能与小鼠的生物节律有关。由于就餐时间的不同可能对能量的利用、身体代谢、生物钟的运转等方面的产生了很大的差异,三餐中的不同时间进食高蛋白或者高脂饮食将对机体产生不同的影响,与肥胖的关系也会不同。有研究发现:昼夜节律的核心基因Clock的纯合突变小鼠除了出现昼夜节律表型异常外,还表现为贪食、摄食行为异常、肥胖和人类代谢综合征相似的代谢异常[7]。还有研究表明:仅在光照时(小鼠正常的休息时间)给予高脂饮食的小鼠比仅在黑暗时(小鼠活动时间)进食同样饮食的小鼠体重增加更多,而二组小鼠的热量摄入和活动量无差别,表明进食在昼夜不同时间在体重调控中的重要性[8]。有报道称,夜间暴露于昏暗光线(光照强度大约5lux)的小鼠较对照小鼠增重更明显,糖耐量降低。夜间暴露于昏暗光线促进白天进食量增加,提示避免夜间进食和暴露于光线下有助于预防和(或)延缓肥胖和糖尿病的发生[9]。这些研究都表明进食时间的不同,能够很大程度的影响体重的变化。
内脏脂肪实验组与对照组差别没有统计学意义可能如下:小鼠的脂肪垫太小,解剖时每只小鼠不可能达到同样的处理效果,导致误差的产生。且有两只小鼠几乎没有脂肪垫,所以内脏脂肪重量为0。
综上所述,无论哪一餐进食高脂肪饲料,或者三餐都进食高脂肪饲料都容易使体重增加。而进食普通饲料以及在适当的时间段进食高蛋白饲料对小鼠体重的影响有相似的效果。很多肥胖患者更喜好高能量的食物,而进食普通食物和在某个时间段进食高蛋白食物是可以达到同样效果的,这也许有利于肥胖患者的饮食调整。
既然某个时间段进食高蛋白饲料可以和三餐高蛋白饲料的效果相似,那么也许可以成功解决三餐的高蛋白饮食的减肥方法可能对机体产生很多负面影响这一问题。本研究将有利于人们预防肥胖,也许能给人们提供一种新的更为健康的饮食方式。
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6 Moran LJ,Luscombe-Marsh ND,Noakes M,et al.The satiating effect of dietary protein is unrelated to postprandial ghrelin secretion[J].Clin Endocrinol Metab,2005,90(9):5205-2011.
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10 张梅.高脂肪和高蛋白饲料对幼年大鼠糖代谢的影响[J].中国慢性病预防与控制,2009,17(2):125-127.
11 徐畅,阮榕生,刘玉环.浅述高蛋白饮食对人体健康的影响[J].食品工业科技,2012,21(33):399-402.