基于代谢组学研究荡秋千运动下普洱茶茶褐素对大鼠代谢综合征改善作用

2019-10-30 05:32吴恩凯张婷婷彭春秀王秋萍龚加顺
食品科学 2019年19期
关键词:甜菜碱甘氨酸代谢物

吴恩凯,张婷婷,彭春秀,王秋萍,谭 超,龚加顺,*

(1.云南农业大学食品科学技术学院,云南 昆明 650201;2.云南农业大学园林园艺学院,云南 昆明 650201)

荡秋千是世界人民广泛开展的一项喜闻乐见的大众化娱乐活动。在古代曾被称为“半仙之戏”,形容妇女们把秋千荡得很高,从半空中飘飘而下,似仙女从天而降[1]。据《古今艺术图》记载,“北方戎狄,爱习轻之态,每至寒食为之;后中国女子李芝兰,乃从彩绳悬树立架,谓之秋千;自齐桓公北伐山戎,此戏始传于中国”[2]。古人认为荡秋千既可“摆疥”,去除疾病,还可“释闺闷”[3]。卓杰先等[4]研究表明,荡秋千时人的骨骼肌会有节律地收缩与放松,有利于人体的肌肉健康。周勇等[5]研究表明荡秋千运动对防治晕车病有明显的效果。荡秋千具有消愁解忧、调节情感、娱乐身心等效果,是一项有助于身心健康的活动[6]。至今,荡秋千运动已发展成为学校、公园及其他娱乐场所的一项体育健身项目。但关于荡秋千活动的生理学基础、对心脑血管疾病以及代谢综合征(metabolic syndrome,MS)的预防效果还鲜见报道。

茶褐素(theabrownins,TB)是指由茶叶中以儿茶素为主的多酚类化合物氧化聚合而成的一类复杂的高聚复合物,常伴有多糖蛋白复合物的络合,具有酚类物质的特性[7-10]。它是一类易溶于水,但不溶于乙醇、甲醇、乙酸乙酯、正丁醇、三氯甲烷等有机溶剂的高聚合物质[11]。Liu Shumin等研究表明TB具有抗氧化活性[12]。陈玉琼等研究了普洱茶不同成分的抗氧化性,发现TB具有较强的清除羟自由基能力[13]。Han Chi等的研究表明TB有抗肿瘤作用[14]。Yamazaki等研究表明,TB可预防恶唑酮诱导雄性小鼠IV型过敏反应,防止促炎细胞因子白细胞介素水平升高[15]。目前的研究还发现TB具有较强的调节血脂代谢能力,可促进大鼠体内胆固醇的排泄[11]。在普洱茶中TB是一类重要的功能成分,其相对含量可达17%以上[16],不仅对普洱茶色泽、茶汤品质的形成有着重要的作用,其生物活性也越来越受到关注。

本课题组对TB在高脂血症大鼠体内的代谢组学已经作了一些探讨[17],本研究重点基于1H-核磁共振(1H-nuclear magnetic resonance,1H-NMR)的代谢组学方法,分析荡秋千运动下普洱茶TB在代谢综合征大鼠血清内的代谢组学变化,揭示普洱茶TB预防大鼠代谢综合征的物质基础,明确荡秋千运动与TB是否具有协同增效的作用,一方面为荡秋千运动提供生理学依据,另一方面也为预防代谢综合征开辟新途径。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与动物

普洱茶熟茶(生产日期:2012年) 云南春茗茶业有限责任公司;胆盐、胆固醇、罗格列酮、洛伐他汀、果糖(均为分析纯) 上海源叶生物有限公司;总胆固醇(total cholesterol,TC)测定试剂盒、甘油三酯(triglyceride,TG)测定试剂盒、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)测定试剂盒、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)测定试剂盒、葡萄糖(glucose,GLU)测定试剂盒 上海科华生物工程股份有限公司;基础饲料、高脂高盐高糖饲料 昆明医学院动物实验中心。

SPF级雄性SD大鼠由昆明医学院实验动物中心提供(生产许可证号:SCXK(滇)K2015-0002)。

1.2 仪器与设备

5421全自动生化仪 日本奥林巴斯产业株式会社;Forma900 -80 ℃冰箱 美国Thermo Fisher Scientific公司;AVANCE III 800 MHz NMR仪 德国Bruker公司;BILON-12真空冷冻干燥机 郑州比朗仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 普洱茶TB的提取

普洱茶熟茶→10 倍体积蒸馏水浸提2 次→过滤→合并滤液→减压浓缩(65 ℃、0.07 MPa)→乙醇醇沉(滤液、无水乙醇体积比1∶4),静置6 h→4 000 r/min离心10 min→沉淀→蒸馏水溶解→真空冷冻干燥→普洱茶TB

1.3.2 实验动物分组与饲喂

1.3.2.1 实验动物的选择

选择SPF级雄性SD大鼠,体质量130~150 g,营养良好,饮食和两便正常,行动迅速,反应灵敏。

1.3.2.2 实验动物的饲喂条件

大鼠在空调动物饲养室中同室单笼饲养,自由摄食,自由饮水。每天更换一次垫料、鼠笼,清洗饮水瓶。环境温度控制在(20±2)℃,相对湿度45%~60%。基础饲料配方/(g/kg):玉米350、麦麸250、豆粕250、鱼粉80、酵母20、骨粉20、乳清粉10、盐5、菜油5、矿物添加剂1、复合维生素0.3、蛋氨酸1.3、赖氨酸0.7、鱼肝油0.5。高脂高盐高糖饲料配方/(g/kg):基础饲料620、猪油100、蛋黄粉100、胆固醇15、胆盐5、食盐10、白砂糖150。

1.3.2.3 动物分组

所有大鼠首先全部饲喂基础饲料,自由摄食、饮水,喂养7 d以适应环境和饲喂方式,7 d后根据TC、TG、GLU浓度,随机分为14 组,每组12 只大鼠,常规组和荡秋千组各7 组,包括正常对照组、MS模型组、洛伐他汀对照组、罗格列酮对照组以及TB低、中、高剂量组。适应期7 d结束后进入为期63 d的干预期,除正常对照组外,其他组别大鼠均食用高脂高盐高糖饲料,并每天自由饮用质量分数15%果糖。

1.3.2.4 灌胃剂量

龚加顺等研究发现,TB的半数致死量大于10 g/kg(95%可信区间),属实际无毒级物质[18]。根据敬明武等报道,茶色素的人体推荐量为2.7 g/60 kg[19]。根据《动物与人体的每公斤体重剂量折算系数表》来计算大鼠灌胃剂量,TB低剂量为0.281 g/kg,中剂量为0.562 g/kg,高剂量为1.124 g/kg,洛伐他汀1.33 mg/kg,罗格列酮0.13 mg/kg。按照每组实验动物的体质量,称取一定量的受试物,溶于3 mL蒸馏水中,每日经口一次性灌胃,正常对照组和高脂模型组给予等量蒸馏水灌胃。

1.3.3 大鼠荡秋千运动

大鼠秋千笼离地面20 cm,绳子长70 cm,摆幅40°,周期1.66 s,频率36 次/min。荡秋千组大鼠灌胃30 min后进行荡秋千运动30 min。

1.3.4 大鼠血清的制备

大鼠在采血前禁食不禁水12 h,乙醚麻醉,眼眶采血。收集血样37 ℃水浴保温1 h后,采用2 500~3 000 r/min低速离心机离心15 min,用移液枪吸取上层血清0.5 mL分装于离心管中,放于4 ℃冰箱待测。

1.3.5 指标的测定

1.3.5.1 生长指标的检测

每日观察大鼠活动情况及皮毛状况,记录动物死亡情况,每周称量大鼠体质量并测量体长,根据体质量每周调整灌胃剂量,并记录大鼠的饮食量和饮水量。

1.3.5.2 大鼠血清脂质浓度的测定

采用全自动生化仪及相应试剂盒进行血清TC、TG、HDL、LDL浓度的测定。

1.3.6 血清的NMR测定

向200 μL血清中加入400 μL缓冲液A(45 mmol/L K2HPO4/NaH2PO4(pH 7.40),用D2O/H2O(体积比4∶1)的生理盐水配制),混匀,4 ℃、16 090×g离心10 min,取上清液550 μL转移至5 mm NMR管中,用于1H-NMR测定。血清的1H-NMR谱图采用NMR仪测试。探头:5 mm QCI(1H/13C/15N/31P)超低温探头;脉冲序列:cpmgpr1d;累加次数:64 次;空扫次数:4 次;谱宽:20×10-6;频率偏置:4.696×10-6;90°脉宽:9.10 μs;90°脉冲功率:-11.76 dB;压水功率:54 dB;采样点数:64 000 个;增益值:64;弛豫延迟时间:2 s。

血清NMR谱图处理以及数据分析:自由感应衰减信号经过傅里叶转换后为一维NMR谱图,利用Topspin 2.1软件对所有1H-NMR谱进行手动相位矫正和基线矫正后,1H-NMR谱图以α-葡萄糖化学位移(δ 5.233)的质子信号作为标准进行定标。利用Aurelia-Amix-3.9.15软件对每一个血清1H-NMR谱图的δ 0.5~4.5和δ 5.04~8.6范围以每段为δ 0.004进行分段积分。将积分数据按每一张1H-NMR谱图的总积分归一化,以文本文件或Excel文件贮存,用于模式识别分析。将所得积分数据输入SIMCA-P+14.0软件,采用正交偏最小二乘-判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)法进行分析。根据变量投影重要性(variable importance in the projection,VIP)、化学位移以及Chenomx NMR suite 8.3软件对主要代谢物的化学位移进行归属,VIP>1且具有统计学意义的变量被认为是对模型有显著贡献的潜在生物标志物,可能为两组的差异代谢物。同时,采用t检验考察代谢物组间差异的统计学意义。

1.4 数据统计与分析

数据以平均值±标准差表示,所有数据先进行Grubbs检验,以排除过失误差;经Grubbs检验合格的数据采用SPSS 22.0软件邓肯氏法进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 大鼠血清代谢产物OPLS-DA结果

大鼠干预63 d后,采用1H-NMR技术分析血清代谢产物。图1为大鼠血清NMR图谱,以常规正常对照组为例标注了大鼠血清主要代谢产物。

图1 大鼠血清代谢物800 MHz 1H-NMR谱Fig. 1 800 MHz 1H-NMR spectra of metabolites of the rat serum

图2 1H-NMR的OPLS-DA得分图和排序检验图Fig. 2 OPLS-DA score plots and permutation test of 1H-NMR spectra

通过OPLS-DA得分图上各个样品在空间上的位置判断组间是否存在差异,OPLS-DA得分图中每个点代表一个样本。由OPLS-DA得分图(图2A~E)可见,积分值集中分布于散点图的椭圆内(95%可信区间),模型拟合效果好。不存在特异点,两组的分布区域完全分开,说明荡秋千运动对大鼠血清图谱产生了影响。

OPLS-DA分析得到的模型参数R2Y是用来衡量建立的模型对包含分类变量的Y矩阵的解释能力,Q2表征模型对Y矩阵的预测能力[20]。因OPLS-DA存在过度拟合的可能,采用200 次排序检验对模型进行验证。得到最右端点处于同色点的最高位置,说明随机排列产生的R2、Q2均小于原始模型,且蓝色散点部分的回归线截距为负值(图2A’~E’),说明OPLS-DA模型是可靠的,不存在过度拟合,模型有效。

2.2 大鼠血清中潜在标志物的筛选

将NMR图谱数据输入到Excel软件,然后导入到SIMCA-P+14.0软件中,用VIP来表示变量对样品分组的贡献性。通常情况下,VIP>1的代谢物被认为是对该组别分类贡献较大的物质,VIP越大贡献越大。S-图(图3)中每个点代表一个物质,在样本分组方向上,如果谱峰段偏离零点越远,表明这个谱峰段对分类的贡献越大,越有可能是潜在的特征代谢物。根据变量的重要性,并结合OPLS-DA模型的S-图,筛选出差异代谢物。从OPLS-DA模型中得出VIP>1的代谢物化学位移并经过Chenomx NMR Suite 8.3软件确认,应用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析,设定阈值为0.05,筛选差异代谢物。

表1 常规组及荡秋千组不同组别大鼠血清的主要差异性代谢物(1)Table 1 Major differential metabolites in sera of rats from each group before and after swinging (1)

从表1可以看出,相较于常规正常对照组,荡秋千后可显著提高正常对照组大鼠血清中HDL、异亮氨酸、3-羟基丁酸相对含量,显著降低二甲基甘氨酸、精氨酸、糖原、α-葡萄糖相对含量。HDL被称为血管的“清道夫”或“好胆固醇”,对心血管具有保护作用。近年的研究发现,支链氨基酸可调节线粒体的功能和超氧化物歧化酶的活性,且可通过雷帕霉素靶蛋白信号通路调节线粒体的数量与活性,进而降低细胞的氧化损伤[21]。异亮氨酸作为一种重要的必需氨基酸,除影响蛋白沉积,还参与调节体内多种代谢[21]。杨兵等[22]研究发现,添加质量分数0.3%异亮氨酸能显著提高小香鸡谷胱甘肽过氧化酶活性,降低体内丙二醛浓度。饮水中添加质量分数0.5%异亮氨酸可提高雌鼠血清抗氧化能力,改善其脾脏组织结构[23]。已有研究表明,3-羟基丁酸及其衍生物具有增强大鼠脑部神经递质表达和提高大鼠认知功能的作用[24]。3-羟基丁酸是人体脂肪酸代谢后产生的3 种酮体之一,通常在人体血液和组织中浓度约0.1 mmol/L,其可以在饥饿或胰岛素水平降低时作为脑及心肌等细胞的替代能源物质,参与细胞活动的能量提供[25]。本研究结果说明荡秋千有助于调节脂代谢、改善糖代谢,促进机体能量代谢。

相较于常规MS模型组,荡秋千后可显著提高MS模型组大鼠血清中乳酸、丙氨酸相对含量,显著降低LDL/VLDL、异亮氨酸相对含量。相较于常规罗格列酮组,荡秋千后可显著提高罗格列酮组大鼠血清中甜菜碱、糖原相对含量,显著降低LDL/VLDL、异亮氨酸、胆碱、甘油相对含量。相较于常规洛伐他汀组,荡秋千后可显著提高洛伐他汀组大鼠血清中HDL、丙氨酸相对含量,显著降低异亮氨酸相对含量,升高HDL水平。

表2 常规组及荡秋千组不同组别大鼠血清的主要差异性代谢物(2)Table 2 Major differential metabolites in sera of rats from each group before and after swinging (2)

从表2可以看出,相较于常规TB低剂量组,荡秋千后可显著降低TB低剂量组大鼠亮氨酸、丙酮酸、柠檬酸相对含量。丙酮酸可通过糖异生作用生成葡萄糖,也可由糖酵解途径生成,丙酮酸相对含量降低说明荡秋千可促进糖代谢。相较于常规TB中剂量组,荡秋千后可显著升高TB中剂量组大鼠HDL相对含量,降低LDL/VLDL相对含量。相较于常规TB高剂量组,荡秋千后可显著升高TB高剂量组大鼠HDL相对含量,降低LDL/VLDL和乳酸相对含量。荡秋千MS模型组与荡秋千正常对照组相比,丙氨酸、谷氨酰胺、二甲基甘氨酸、甘油磷酰胆碱、甜菜碱、精氨酸、糖原、二甲胺、α-葡萄糖相对含量均显著升高,而LDL/VLDL、异亮氨酸、3-羟基丁酸、丙酮相对含量均显著下降。

表3 常规组及荡秋千组不同组别大鼠血清的主要差异性代谢物(3)Table 3 Major differential metabolites in sera of rats from each group after swinging (3)

从表3可以看出,在荡秋千条件下,相较于MS模型组,TB低剂量组大鼠的3-羟基丁酸相对含量显著升高,二甲基甘氨酸、甘油磷酰胆碱、甜菜碱、糖原、甘氨酸、甘油、α-葡萄糖相对含量增加,HDL、LDL/VLDL、异亮氨酸、亮氨酸、乳酸、丙酮酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸、谷氨酰胺、胆碱相对含量减少。相较于MS模型组,TB中剂量组的HDL相对含量显著升高,而LDL/VLDL、异亮氨酸、精氨酸相对含量显著下降,亮氨酸、乳酸、丙氨酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酰胺、胆碱、甜菜碱、甘氨酸、甘油相对含量下降。相较于MS模型组,TB高剂量组的3-羟基丁酸相对含量显著升高,而LDL/VLDL、乳酸、丙氨酸、精氨酸相对含量显著下降,异亮氨酸、亮氨酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酰胺、胆碱、甘油磷酰胆碱、氧化三甲胺、甜菜碱、甘氨酸相对含量下降。

表4 常规组不同组别大鼠血清的主要差异性代谢物Table 4 Major differential metabolites in sera of rats among different groups before swinging

从表4可以看出,在常规饲养条件下,相较于正常对照组,MS模型组大鼠二甲基甘氨酸、丙氨酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸、甜菜碱、牛磺酸、精氨酸、糖原、甘油相对含量显著升高,异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、3-羟基丁酸相对含量显著下降,LDL/VLDL、乳酸、胆碱、甘油磷酰胆碱、α-葡萄糖相对含量增加,HDL相对含量下降。相较于MS模型组,罗格列酮组大鼠的乳酸相对含量显著下降,3-羟基丁酸相对含量增加,LDL/VLDL、异亮氨酸、丙氨酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸、柠檬酸、二甲基甘氨酸、胆碱、甜菜碱、精氨酸、糖原相对含量下降。相较于MS模型组,洛伐他汀组大鼠的缬氨酸、二甲基甘氨酸、甘油磷酰胆碱、糖原、α-葡萄糖相对含量显著升高,乳酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸相对含量显著下降,HDL、亮氨酸、丙氨酸、甜菜碱、精氨酸、甘油相对含量增加,而柠檬酸相对含量下降。相较于MS模型组,TB高剂量组大鼠的甘油相对含量显著增加,而LDL/VLDL、丙氨酸、甘油磷酰胆碱相对含量显著减少,3-羟基丁酸、乳酸、甜菜碱相对含量增加,异亮氨酸、柠檬酸、二甲基甘氨酸、胆碱、精氨酸、糖原、α-葡萄糖相对含量下降。相较于MS模型组,TB中剂量组大鼠的LDL/VLDL、异亮氨酸相对含量显著下降,亮氨酸、乳酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸、二甲基甘氨酸、胆碱、甘油磷酰胆碱、甜菜碱、牛磺酸、糖原、甘油相对含量下降。相较于MS模型组,TB低剂量组大鼠的3-羟基丁酸、琥珀酸相对含量显著升高,LDL/VLDL相对含量显著下降,异亮氨酸、丙氨酸、甜菜碱相对含量下降,乳酸相对含量升高。

如表4所示,相对于常规MS模型组,常规罗格列酮组大鼠血清中乳酸相对含量显著降低(P<0.05);常规洛伐他汀组大鼠血清中乳酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸相对含量均显著降低(P<0.05),缬氨酸、二甲基甘氨酸、甘油磷酰胆碱、糖原、α-葡萄糖相对含量均显著升高(P<0.05),说明罗格列酮能有效调节糖代谢,洛伐他汀能够有效调节脂代谢,而对血糖调节作用不明显。与MS模型组相比,常规TB低剂量组大鼠血清中LDL/VLDL相对含量显著降低(P<0.05),3-羟基丁酸、琥珀酸相对含量显著升高(P<0.05);常规TB中剂量组大鼠血清中LDL/VLDL、异亮氨酸均显著降低(P<0.05);TB高剂量组大鼠血清中LDL/VLDL、丙氨酸、甘油磷酰胆碱相对含量均显著降低(P<0.05),甘油相对含量显著升高(P<0.05)。说明在常规饲养条件下,TB能有效改善MS大鼠因长时间高脂高糖高盐饮食所导致的高血脂症。

2.3 不同组别大鼠血清中差异代谢物的解释和探讨

2.3.1 荡秋千对MS大鼠血清代谢产物浓度的影响

表5 常规组大鼠体质量及血脂指标Table 5 Body mass and serum lipid indexes of rats before swinging

在常规饲养条件下,饲喂高脂高糖高盐饲料导致大鼠患上了肥胖和高血脂症,体质量、TG、TC、LDL浓度均显著高于正常对照组,HDL浓度显著低于正常对照组(表5)。从血清标志性代谢产物相对含量看,常规MS模型组大鼠血清中异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、3-羟基丁酸相对含量均显著低于常规正常对照组(P<0.05),丙氨酸、N-乙酰基-糖蛋白、谷氨酸、二甲基甘氨酸、甜菜碱、牛磺酸、精氨酸、糖原、甘油相对含量均显著高于常规正常对照组(P<0.05)(图4A)。亮氨酸是一种人体所必需的支链氨基酸,是机体必需的小分子代谢物,能被机体的代谢中枢下丘脑所感应,并参与对外周糖脂能量稳态的调控[26]。亮氨酸缺乏会显著增加机体的胰岛素敏感性[27]。丙氨酸有助于协助葡萄糖的代谢,能够改善身体能量。精氨酸具有改善免疫系统健康和抵御疾病的作用,能明显抑制LDL的氧化修饰[28]。精氨酸还可以减轻高脂饮食大鼠肝脏脂肪变性的程度[29]。甜菜碱能促进脂肪代谢和蛋白质的合成。常规MS模型组大鼠血清代谢物的变化也反映了大鼠在长时间高脂高糖高盐饮食胁迫下,机体产生了积极的防御反应。

图4 不同组别大鼠血清中代谢物的相对含量Fig. 4 Levels of different metabolites in sera of rats from all groups

表6 荡秋千组大鼠体质量及血脂指标Table 6 Body mass and serum lipid indexes of rats after swinging

在荡秋千条件下,MS模型组大鼠与正常对照组相比,体质量和TG浓度无显著性差异,TC、HDL、LDL浓度显著高于正常对照组(表6)。而从血清标志性代谢产物相对含量看,相对于正常对照组,MS模型组大鼠血清中LDL/VLDL、异亮氨酸、3-羟基丁酸、丙酮相对含量均显著低于正常对照组,丙氨酸、谷氨酰胺、二甲基甘氨酸、甘油磷酰胆碱、甜菜碱、精氨酸、糖原、二甲胺、α-葡萄糖相对含量均显著高于正常对照组(图4B)。二甲胺、二甲基甘氨酸是由肠道菌群或者与宿主共代谢产生的,这两者相对含量的差异可能暗示肠道菌群结构和代谢功能的改变[30]。荡秋千MS模型组大鼠血清中二甲胺、二甲基甘氨酸相对含量显著低于荡秋千正常对照组(P<0.05),说明高脂高糖高盐饮食可能改变了大鼠肠道菌群的结构。LDL是发生动脉粥样硬化的重要因素之一,LDL增多提示易患动脉粥样硬化所致的冠心病和心脑血管病[31]。从LDL/VLDL相对含量看,表6的常规检测结果与代谢组学结果不一致,值得进一步研究。但从整体变化看,荡秋千后大鼠血清代谢物相对含量变化较大。

2.3.2 荡秋千与常规饲养对大鼠血清代谢产物的影响

与常规正常对照组相比,荡秋千正常对照组大鼠血清中精氨酸、二甲基甘氨酸、糖原、α-葡萄糖相对含量均显著降低(P<0.05),3-羟基丁酸、HDL、异亮氨酸相对含量显著升高(P<0.05)。说明荡秋千有助于促进糖代谢,加速能量的供给,增加了HDL的相对含量。同时,二甲基甘氨酸相对含量的变化也说明了荡秋千运动可能改变了大鼠肠道菌群的结构,值得进一步探讨。

与常规MS模型组相比,荡秋千MS模型组大鼠血清中LDL/VLDL、异亮氨酸相对含量显著降低(P<0.05),丙氨酸、乳酸相对含量显著升高(P<0.05),而丙氨酸相对含量的升高有助于促进葡萄糖的代谢。

与常规罗格列酮组相比,荡秋千罗格列酮组大鼠血清中胆碱、甘油、LDL/VLDL、异亮氨酸相对含量显著降低(P<0.05),甜菜碱、糖原相对含量显著升高(P<0.05);与常规洛伐他汀组相比,荡秋千洛伐他汀组大鼠血清中异亮氨酸相对含量显著降低(P<0.05),丙氨酸、HDL相对含量显著升高(P<0.05)。说明在荡秋千运动刺激下,罗格列酮和洛伐他汀有助于改善糖脂代谢。

与常规TB低剂量组相比,荡秋千TB低剂量组大鼠血清中柠檬酸、丙酮酸、亮氨酸相对含量显著降低(P<0.05);与常规TB中剂量组相比,荡秋千TB中剂量组大鼠血清中LDL/VLDL相对含量显著降低(P<0.05),HDL相对含量显著升高(P<0.05);与常规TB高剂量组相比,荡秋千TB高剂量组大鼠血清中LDL/VLDL、乳酸相对含量显著降低(P<0.05),HDL相对含量显著升高(P<0.05)。说明荡秋千有促进血糖代谢的作用。

2.3.3 荡秋千与TB处理对大鼠血清代谢产物相对含量的影响

图5 荡秋千与TB协同作用对大鼠血清代谢产物相对含量的影响Fig. 5 Synergistic effect of swinging and TB on serum metabolites of rats

荡秋千是一种很好的全身心性的锻炼方式。荡秋千对人的心理健康也非常有益,它能不断使人克服紧张心理和恐惧情绪,增强人的心理承受力和自我控制能力[4]。从图5中可以看出,荡秋千运动与TB处理具有协同改善大鼠代谢综合征的作用,特别是调节LDL和HDL相对含量效果显著。

3 结 论

在常规饲养条件下,相对于MS模型组,不同TB剂量组大鼠血清LDL/VLDL相对含量显著降低,说明TB能有效改善代谢综合征大鼠因长时间高脂高糖高盐饮食所导致的高血脂症。荡秋千后大鼠血清代谢物相对含量变化较大,相对于常规正常对照组的大鼠,荡秋千正常对照组大鼠血清HDL、异亮氨酸、3-羟基丁酸相对含量显著增加,而二甲基甘氨酸、精氨酸、糖原、α-葡萄糖相对含量显著降低。表明荡秋千促进了机体能量代谢,可有效调节糖脂代谢。而相对于常规MS模型组大鼠,荡秋千则能够有效降低MS模型组大鼠LDL/VLDL和异亮氨酸的相对含量,改善了MS模型组大鼠血脂代谢。荡秋千可促进TB中、高剂量组大鼠LDI/VLDL相对含量降低, HDL相对含量升高,说明荡秋千和TB处理具有协同增效作用,荡秋千在预防代谢综合征和心脑血管疾病方面具有很大潜力。

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