杨 影
血脂是血浆中脂质的总称,主要成分是胆固醇、甘油三酯。血脂是生命细胞基础代谢的必需物质,通常在血浆中与蛋白质结合,存在形式是脂蛋白。人体内血脂的来源有外源性和内源性,正常情况下,血脂是稳定状态,但容易受到各种因素的影响。运动训练会对机体脂质代谢过程造成影响。动物的饲料组会对血脂造成一定影响。近年来,饲料和运动训练对不同脂质的影响受到关注。本文主要研究饲料和运动训练对大白鼠血脂的影响。
试验选取健康的成年雄性Wistar纯种大白鼠30只,大白鼠周龄是13~15周,体重250~350 g。将30只大白鼠随机分为3组,每组10只。其中两组开展运动训练。剩余一组不进行运动训练。两组开展运动训练的分为甲组和乙组。甲组大白鼠每天上午游泳一次,每次30 min。乙组每天上午游泳一次,下午一次,每次30 min。不进行运动训练的大白鼠为丙组。使用水温是20~24℃。所有大白鼠在开始试验前饲喂基础饲料,包括骨粉0.5%,鱼粉4%,麸皮10%,豆饼20%,大麦30%,玉米35%,食盐0.5%。本次试验共进行6周。在前4周大白鼠使用高脂饲料喂养,包括胆固醇0.5%,猪油7.5%,蛋黄5%,基础饲料87%。在使用高脂饲料喂养中不添加甲状腺功能抑制药,因为甲状腺的功能状态会对甘油三酯、骨骼肌脂蛋白酯酶活性造成影响。在后两周使用基本饲料喂养大白鼠。所有大白鼠自由采食和饮水。
试验开始前使用戊巴比水妥钠将大白鼠麻醉,腹腔注射50 mg/kg体重。断尾,隔夜饥饿约12 h,取大白鼠血液分析血脂。使用琼脂糖电泳法对血清脂蛋白进行检测。使用正庚烷异丙醉乙酞丙酮法检测血清甘油三酯。使用磷硫铁法检测血清总胆固醇。在试验第2周末、第4周末和第6周末进行检测。运动训练组的大白鼠在取血当日及次日停止运动训练。
试验数据采用SPSS19.0软件进行统计分析,P<0.05表示差异有统计学意义。
3.1 血清总胆固醇 由表1可知,大白鼠使用高脂饲料喂养后不进行运动训练的丙组血清总胆固醇显著升高(P<0.05)。随着喂养时间的增加,血清总胆固醇不断上升。甲组大白鼠的血清总胆固醇增加,但无显著性差异(P>0.05)。乙组大白鼠在第二周末血清总胆固醇显著减少(P<0.05),第4周末血清总胆固醇无显著性差异(P>0.05)。在改为基础饲料饲养后,整个试验的第6周末,丙组大白鼠血清总胆固醇减少,与试验前水平比较接近。甲组和乙组的血清总胆固醇水平比试验前低,且具有显著性差异(P<0.05)。
表1 饲料和运动训练对大白鼠血清总胆固醇的影响
3.2 甘油三酷 由表2可知,3组大白鼠饲喂高脂饲料后,血清甘油三酯都出现增加,但没有显著性差异(P>0.05)。从高脂饲料改为基础饲料喂养后,第6周末甲组和丙组的大白鼠血清甘油三酯无明显变化(P>0.05),乙组大白鼠的血清甘油三酯显著减少(P<0.05)。
表2 饲料和运动训练对大白鼠甘油三酯的影响
3.3 血清脂蛋白 在大白鼠喂养高脂饲料后,丙组大白鼠高密度脂蛋白降低,低密度脂蛋白增加。在琼脂糖电泳图谱上,或者与β-脂蛋白区带融合,或者低密度脂蛋白区带增宽,染色加深,高密度脂蛋白区带染色相对比较浅。试验第2周末甲组大白鼠的电泳图谱中低密度脂蛋白区带染色加深,高密度脂蛋白区带染色变浅。试验第4周末甲组大白鼠的电泳图谱中极低密度脂蛋白区带染色加深,低密度脂蛋白区带染色变浅。乙组极低密度脂蛋白有所增加,高密度脂蛋白没有显著性变化,低密度脂蛋白有所减少。电泳图谱显示,高密度脂蛋白区带没有明显变化,低密度脂蛋白区带染色变浅,区带变窄,极低密度脂蛋白区带相对加深。在饲养第6周末,各组大白鼠血清脂蛋白图谱低密度脂蛋白区带颜色稍微加深,其余与试验前接近。
大白鼠喂养高脂饲料后增加了肠道吸收的外源性食物脂质,因此,没有运动训练的大白鼠高密度脂蛋白有所降低,低密度脂蛋白增加。低密度脂蛋白中胆固醇较多,因此,血清总胆固醇上升(王胜男等,2018;周勇锋等,2018)。大白鼠喂养高脂饲料后运动量较大,有运动训练的大白鼠可能由于运动训练促进低密度脂蛋白利用,其中血清低密度脂蛋白有所降低。改成喂养基础饲料后可能由于外源性食物脂质的作用,解除了对大白鼠细胞内β-羟-甲戊二线CoA还原酶的反馈性一致,导致低密度脂蛋白增加。
大白鼠在运动训练过程中甘油三酯被肌肉大量摄取,使血浆中甘油三酯的转运增加。长期运动训练下血浆中甘油三酯降低,反映了提供给血浆的甘油三酯低于组织摄取的甘油三酯。大白鼠进行运动训练,甘油三酯在试验后的第2周末和第4周末没有出现显著变化,可能是由于饲喂高脂饲料。但改成基础饲料喂养大白鼠后,运动训练的大白鼠只有乙组的甘油三酯降低,主要是因为乙组大白鼠有较大的运动量。运动量增加使内源性脂蛋白酯酶活性增加,降低细胞内甘油三酯,增加自由脂肪酸(赵大林等,2019;穆峰等,2018)。运动训练强度影响脂蛋白酯酶活性的增加。
内源性血脂与外源性血脂在正常情况下此消彼长,相互制约,维持血脂代谢平衡。从食物中摄取脂类物质,增加脂肪的吸收量,提升血脂水平。外源性血脂水平上升会抑制肝脏内的脂肪合成,减少内源性血脂分泌量。维持血脂水平在相对平衡、稳定的状态。血脂是血浆中所有脂类物质的总称,如果血脂高于正常上限会出现高脂血症,或者也可以认为是高脂蛋白血症,因为血脂在血中的运输形式是脂蛋白(陈剑峰和万勇,2018;刘仁仪和李一新,2017)。高脂血症因脂质代谢异常导致血管内皮细胞损伤。脂蛋白可以分为高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白。高密度脂蛋白被认为是抗冠心病、动脉粥样硬化、抗高脂血症的保护因子,与心脑血管疾病的发病率有负相关关系。低密度脂蛋白会刺激血管内皮细胞表达TF及单核细胞,增加血小板的聚集,抑制TFPI,刺激大单核细胞的趋化作用,促进单核细胞衍生的巨噬细胞表达TF,抑制巨噬细胞游走,促进大单核/巨噬细胞摄取。在细胞内积聚大量胆固醇脂,形成泡沫细胞,促进血栓形成。低密度脂蛋白对血管内皮细胞有毒性作用。高密度脂蛋白与低密度脂蛋白的比值或高密度脂蛋白可以预测心脑动脉粥样硬化的危险性。运动会增加卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性,骨骼肌脂蛋白脂肪酶增加,促进肌肉组织对血浆甘油三酯的利用,促进生成高密度脂蛋白。降低低密度脂蛋白和甘油三酯。小强度的长期运动可以使肌肉摄取和利用游离脂肪酸更多,改善脂质代谢,促进胆固醇随汗液排出体外。通过肝脏组织病理学检测显示,肝细胞中的脂滴显著增加,高脂饮食下大白鼠肝脏脂质蓄积。运动训练可以减轻高脂大白鼠肝组织脂肪变性,降低肝重/体重,减轻体重。增加运动训练可以增加能量物质的消耗,降低总胆固醇和甘油三酯的水平。长期运动也可以改善高脂大白鼠的血液流变学特性,运动训练可以提高高脂大白鼠红细胞变形性。在外力作用下改变红细胞形状,使红细胞能通过小于其自身直径的血管。良好的变形能力可以保持微循环正常灌注,红细胞正常运输。红细胞变形性轻微下降会出现微循环代谢障碍,引起组织灌注不足。运动训练的高脂大白鼠可以促使红细胞变形逐渐达到正常水平。
总之,使用高脂饲料喂养大白鼠后,低密度脂蛋白上升,血清总胆固醇上升,高密度脂蛋白降低。但血清甘油三酯没有明显变化。运动训练的同时喂养高脂饲料,大白鼠低密度脂蛋白没有上升,血清甘油三酯无明显变化。高脂饲料喂养时间及运动量的变化会影响血清总胆固醇的变化差异。运动量较大的情况下,高脂饲料饲喂时间比较短,血清总胆固醇降低,与长时间饲喂高脂饲料无显著性差异。运动量较小的情况下,血清总胆固醇上升,但没有显著性差异。变成基础饲料喂养后进行运动训练的大白鼠血清总胆固醇含量降低。没有运动训练的大白鼠逐渐恢复正常血清总胆固醇水平。运动量的变化会影响血清甘油三酯,运动量较大的血清甘油三酯含量降低。