运动与共轭亚油酸对青春期肥胖大鼠内脏脂肪及肝肾功能的影响

2014-06-01 09:24孙明明柏友萍许晓东戴园园崔建飞
四川体育科学 2014年6期
关键词:体脂率亚油酸内脏

孙明明,柏友萍,许晓东,戴园园,张 晶,崔建飞,李 萌

运动与共轭亚油酸对青春期肥胖大鼠内脏脂肪及肝肾功能的影响

孙明明,柏友萍,许晓东,戴园园,张 晶,崔建飞,李 萌

目的:探讨运动与CLA对青春期肥胖大鼠内脏脂肪及肝肾功能的影响。方法:高脂饲养大鼠建模7周后,取24只肥胖大鼠随机分成4组,每组6只,分别为对照组、CLA组、运动组、运动+CLA组。运动方案为跑台坡度0°,速度为21-25 m/min,总运动时间60min/天,5次/周,给药方案为运动后即刻灌喂1.6g/kg剂量的CLA,共持续干预8周。干预结束后麻醉大鼠采集血液及组织,测肝肾功能和内脏脂肪重量。结果:8周干预后,运动组、运动+CLA组的体重、内脏脂肪重量及体脂率均明显低于对照组、CLA组(P<0.01,P<0.05),对照组和CLA组无明显差异(P>0.05);对照组、运动组、运动+CLA组谷草转氨酶和谷草丙比数值明显高于CLA组(P<0.01),其他组别之间无明显差异(P>0.05);运动组、运动+CLA组血尿素氮和肌酐较对照组、CLA组有变化,但无明显差异(P>0.05)。结论:8周运动与CLA干预可有效降低青春期肥胖大鼠体重、内脏脂肪重量、体脂率,运动结合CLA能显著减少内脏脂肪含量,增加瘦体重,降低体脂率,具有明显的减肥效果。运动和CLA干预有一定的保肝作用,对肾脏功能无明显影响。

运动;共轭亚油酸;内脏脂肪;肝功能;肾功能

肥胖是指一定程度的明显超重与脂肪层过厚,是体内脂肪积聚过多而导致的一种状态,已成为十分常见的一种健康问题[1]。有氧运动能使人体在运动过程中,充分利用氧化分解提供能量燃烧脂肪,是治疗肥胖的最佳选择。实践证明,长期体育锻炼能使肥胖人群的静息代谢率提高,能耗增加,体内血甘油三酯含量下降45%左右,机体脂肪量减少,机体成分发生良好变化,优于膳食疗法[2]。

共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid, CLA)是一组含有共轭双键的亚油酸的同分异构体,它具有降低胆固醇、强化免疫、改善骨组织代谢、抑制脂肪沉积等生物学功能,近年来人们发现了它有一定的减肥作用[3]。共轭亚油酸作用机制复杂,目前有关共轭亚油酸与运动减肥及在减肥的同时对肝肾功能的影响报道的较少,本研究采用运动与共轭亚油酸对青春期肥胖大鼠进行8周干预,探讨其对青春期肥胖的内脏脂肪以及肝肾功能的影响,为大众健身和科学减肥提供理论和实践参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象与分组

研究对象选择清洁级雄性SD幼鼠55只,体重75.52±7.64g,鼠龄21天,购自中国科学院上海动物研究所上海斯莱克实验动物有限责任公司[许可证号:SCXK (沪)2012-0002,合格证号: 2007000546402]。 SD幼鼠先适应性喂养1天,称重后随机分为普食组和高脂组,体重无差异(P>0.05)。其中普食组10只,予以普通饲料喂养,高脂组45只,予以高脂饲料喂养。7周后选取造模成功的肥胖大鼠(成功标准:高脂组体重>普食组体重20%[4])24只,随机分为4组,每组6只,分别为对照组、CLA组、运动组、运动+CLA组,对照组和CLA组安静状态下饲养。实验期间,饲养房的温度为20℃±2℃,相对湿度50%-70%,每天光照为12h,大鼠分笼饲养,每周称重并更换垫料各1次。

1.2 运动与CLA补充方案设计与实施

运动方案:实验干预前进行2-3次/天的适应性跑台练习,共训练3天。干预期间对照组、CLA组不施加任何运动干预,安静状态下笼养,运动组以运动动物模型Bedford方案[5]为依据进行改进,跑台坡度为0°,速度为21-25 m/min,运动方式分别为准备期:21m/min(10min);运动期:前25m/min(15min)、中 21m/min(10min)、后25 m/min (15min);整理期:21m/min(10min)。 60min/天,运动+CLA组采用运动后即刻灌喂CLA,CLA组静止补充CLA(其中cis 9,trans 11含量为38.17%;cis 12,rans10含量为42.25%)给予1.6g/kg的剂量(人体推荐量4.8g/60kg/日的20倍),5次/周,周1、周4休息,干预期间喂普通饲料,每天按28g/只供给,自由饮水,每周末测量体重,持续8周。

1.3 样本采集与测定

干预8周后,对实验大鼠禁食12h,禁水6h。每组取6只,使用水合氯醛溶液(8%)腹腔注射麻醉,麻醉成功后测量体重(电子秤,JM-A20001/中国),无菌状态下剖腹取腹主动脉血,取附睾及肾周脂肪组织称脂肪重量(电子分析天平,BS223S/北京),体脂百分比=内脏脂肪量/体重×100%,分离血浆,采用全自动生化仪测定肝肾功能(全自动生化分析仪,日立7060;生化试剂盒,北京利德曼生化股份生化股份有限公司)。

1.4 数理统计

对实验前后的一系列指标的数据,采用统计软件包SPSS17.0进行数据整理、统计分析,数据采用均数±标准差(M±SD)表示,多组间差异比较采用one-way ANOVA中的两两比较(LSD)检验,P>0.05无显著性差异,P<0.05有显著性差异,P<0.01有非常显著性差异。

2 结果

2.1 干预后体重、内脏脂肪重量及体脂率比较

如表1所示,干预后运动组、运动+CLA组的体重均明显低于对照组、CLA组(P<0.01,P<0.05);运动组、运动+CLA组的内脏脂肪重量和体脂率较对照组、CLA组明显下降(P<0.01);CLA组体重、内脏脂肪重量、体脂率较对照组有变化,但无明显差异(P>0.05)。

表1 实验后各组体重、内脏脂肪重量及体脂率的比较(M±SD)

2.2 干预后肝功能相关指标比较

如表2所示,干预后运动+CLA组白蛋白、球蛋白和总蛋白值明显高于CLA组(P<0.01);运动组白蛋白值较CLA组明显上升(P<0.05);运动+CLA组总蛋白值显著高于对照组(P<0.05);CLA组白蛋白、球蛋白、总蛋白值较对照组有变化,但无明显差异(P>0.05)。

如表3所示,干预后谷草转氨酶:运动+CLA组及运动组较CLA组明显增高(P<0.05)。谷丙转氨酶:各组间无明显差异(P>0.05)。谷草丙比:运动+CLA组及运动组较CLA组明显增高(P<0.05),CLA组较对照组有所降低,但无明显差异(P>0.05)。CLA组各指标与对照组比较有所下降。

表2 实验后各组白蛋白、球蛋白以及总蛋白的比较(M±SD)

表3 实验后各组谷丙转氨酶以及谷草转氨酶的比较(M±SD)

2.3 干预后肾功能相关指标比较

如表4所示,干预后运动组、运动+CLA组尿素氮和肌酐较对照组、CLA组有变化,但无明显差异(P>0.05)。

表4 干预后各组尿素氮、肌酐的比较(M± SD)

3 讨 论

3.1 8周运动与CLA对青春期肥胖大鼠体重和内脏脂肪重量的影响分析

研究表明,有氧运动一方面促进体内脂肪含量下降,另一方面可以抑制脂肪合成过程,促进异化作用[6]。Levin BE[7]等研究结果显示,4周的跑台有氧运动使得肥胖大鼠体重与安静对照组相比显著下降。实验证明CLA能减少体脂、抑制细胞分化[8-9]。本实验结果显示,通过实施8周的运动以及运动结合补充CLA干预,使青春期肥胖大鼠体重、内脏脂肪重量和体脂率均显著下降。表明该运动处方能够有效地改善肥胖大鼠的肥胖程度,具有显著的减肥效果。另外,运动+CLA组大鼠内脏脂肪重量、体脂率低于运动组,但体重稍重于运动组,由此确定一定强度的运动结合补充一定剂量的CLA不仅可以起到减肥效果,而且能够增加瘦体重。

3.2 8周运动与CLA对青春期肥胖大鼠肝功能的影响分析

研究表明[10],日本受试者连续12周的有氧运动可以有助于改善肝功能,减少肝内脂肪堆积,预防脂肪肝。此外,运动已被证明有助于降低心血管疾病的危险因素,如高血压、2型糖尿病、血脂异常[11-12]、腹型肥胖[13],从而减少心血管疾病的死亡[14],这可能与其调节肝脏脂肪代谢有关。本研究结果显示,单纯补充CLA能降低谷草转氨酶和谷丙转氨酶,可能有一定的保肝作用。运动结合CLA干预是否能够对肝脏疾病人群有保护作用,还需要进一步的研究去证明。

3.3 8周运动与CLA对青春期肥胖大鼠肾功能的影响分析

相关文献表明,相对于大强度有氧运动,中低强度有氧运动对于糖尿病肾病大鼠的肾功能损伤具有更好的保护作用[15]。何黛等[16]也证实了这一观点。本研究结果表明,经过8周运动以及CLA干预后,对青春期肥胖大鼠血肌酐及血尿素氮没有明显影响。可能是本实验研究对象肾功能在正常范围内且处于青春期,该干预方式对此影响不大,另外所选样本量有限,观察周期短,导致所得出的结论具有一定的局限性。运动与CLA干预是否能够对患有肾脏疾病或肾功能异常者有保护作用还需要进一步的临床研究去证明。

4 结 论

8周运动与CLA干预可有效降低青春期肥胖大鼠体重、内脏脂肪重量、体脂率,运动结合CLA能显著减少内脏脂肪重量,增加瘦体重,降低体脂率,具有明显的减肥效果。运动和CLA干预有一定的保肝作用,对肾脏功能无明显影响。

[1]上官婷.有氧运动对肥胖大鼠脂肪组织visfatin基因及蛋白表达的影响[D].武汉体育学院,2012.

[2]李 凯.肥胖及有氧运动减肥[J].哈尔滨体育学院学报,2008,26(5):93~95.

[3]Ryder JW, Porotocarrero CP, Song XM, etal. Isomer-specificantidiabetic properties of conjugated linoleic acid. Improved glucosetolerance, skeletal muscle insulin action, and UCP-2 gene expression. Diabetes, 2001, 50:1149~1157.

[4]Chandler PC, Viana JB, Oswald KD, et al. Feeding response to melanocortin agonist predicts preferencefor and obesity from a high-fat diet[J].Physiol Behav,2005,85(02):221 ~230.

[5]BEDFORD, TOBY G, CHARLES M, et al. Maximum oxygenconsumption of rats and its changes with various experimental procedures[J]. J Appl Physiol,1979,47(6):1278~1283.

[6]Aoi W, Naito Y, Hang LP,et al.Regular exercise prevents high-sucrose diet-induced fatty liver via improvement of hepatic lipid metabolism[J].Biochem Biophys Res Commun,2011,413(2):330~335.

[7]BE Levin,AA Dunn-Meynel. Differential effects of exercise on body.weight.gain.and.adiposity.in.obesity-prone.and-resistantrats[J].Int ernational Journal of Obesity,2006(30):722~727.

[8]DeLany J,West D.Changes in body composition with conjugated linoleic acid[J].J Am Coll Nutr,2000,19:478~493.

[9]West D, Delany J, Camet P,et al.Effects of conjugated linoleicacidon body fat and energy metabolism in the mouse[J].Am J Physiol,1998,275:667~672.

[10]A Eiichi Yoshimura b Hideaki Kumahara c Takuro Tobina d Makoto Ayabed SakikoMatono e Keizo Anzai f Yasuki Higaki d Akira Kiyonaga d Hiroaki Tanaka A 12-week aerobic exercise program without energy restriction improves intrahepatic fat, liver function and atherosclerosis-related factors Obesity Research & Clinical Practice (2011)5, e249~e257.

[11]Knowler WC,Barrett-Connor E, Fowler SE, Hamman RF, Lachin JM, WalkerEA, et al. Reduction in the incidence of type 2 diabetes with lifestyleintervention or metformin [see comment]. N Engl J Med 2002;346:393~403.

[12]Tuomilehto J, Lindstrom J, Eriksson J, Valle TT, Hamalainen H, Ilanne-ParikkaP. Prevention of type 2 diabetes mellitus by changes in lifestyle amongsubjects with impaired glucose tolerance. N Engl J Med2001;344:1343~1350.

[13]Ismail I, Keating SE, Baker MK, Johnson NA. A systematic review and metaanalysis of the effect of aerobic vs. resistance exercise training on visceral fat. Obes Rev 2011. http://dx.doi.org/10. 1111/j. 1467-789X.2011.00931.x.

[14]Sesso HD, Paffenbarger RS, Lee IM. Physical activity and coronary heart disease in men – the Harvard Alumni Health Study. Circulation 2000;102:975~980.

[15]姜勤佳,陈 雅,袁春华.不同强度有氧运动对糖尿病肾脏疾病大鼠肾功能影响研究[J].山西体育科技,2012,32(3):15~17.

[16]何 黛,侯改霞.有氧运动对糖尿病肾病大鼠肾功能影响研究[J].北京体育大学学报.2009:32(12):66~68.

Effects of Exercise and Conjugated Linoleic Acid on the Percentage of Body Fat and Liver Function of Adolescent Obesity Rats

SUN Ming-Ming, BAI You-ping ,XU Xiao-dong, et.al

Objective: To investigate the effect of exercise and CLA on body fat rate and liver function of adolescent obesity rats. Methods: High fat fed rat model after 7 weeks, take 24 obesity rats were randomly divided into 4 groups, 6 rats in each group, respectively, control group, CLA group, exercise group, exercise group +CLA. The scheme for the treadmill gradient of 0 degrees, Rate of 21-25 m/min, Total exercise time is 60min/days, 5 times/week, dosing regimens for immediately after feeding the 1.6g/kg dose of CLA, a total of 8 weeks of continuous intervention. Anesthetized rats blood and tissue after intervention, measurement of liver and kidney function and scale of visceral fat weight. Result: 8 weeks after the intervention, the exercise group, exercise group +CLA body weight, visceral fat weight and percentage of body fat were significantly lower than those in the control group, CLA group (P<0.01, P<0.05), control group and CLA group had no significant difference (P>0.05); Control group, exercise group, exercise group +CLA aspartate aminotransferase and aspartate aminotransferase/alanine transaminase were higher than that in group CLA (P<0.01), no other significant difference between groups (P>0.05); Control group, exercise group, exercise group+CLA aspartate aminotransferase and aspartate aminotransferase/ alanine aminotransferase were higher than that in group CLA (P<0.01), no other significant difference between groups(P>0.05); The exercise group, exercise group +CLA blood urea nitrogen and creatinine were compared with the control group, CLA group, but no significant difference (P>0.05). Conclusion: The 8 week exercise and CLA intervention can effectively reduce the body fat rate of adolescent obesity rats, body weight, visceral fat weight, exercise combined with CLA can significantly reduce the visceral fat content, increased lean body mass, educe the body fat rate, has obvious weight loss. Motion and CLA intervention has certain protective effect on liver injury, no significant effect on renal function.

Movement; Conjugated linoleic acid; Visceral fat; Liver function; Renal function ?

1007―6891(2014)06―0028―05

G804.7

A

2014-04-25

安徽省高校自然科学基金重点(KJ2013A138)。

安徽师范大学,安徽 芜湖,241003。

Institute of P.E., Anhui Normal University, Anhui Wuhu, 241003, China

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