几种植物蛋白质对大鼠脂质代谢及相关基因表达的影响

发布时间：2017-11-11 19:11

  本文关键词：几种植物蛋白质对大鼠脂质代谢及相关基因表达的影响

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【摘要】：在过去的几十年中,现代医学对于病原体比较清晰的疾病均取得了很好的进展,但对于病原体尚未清晰的疾病,包括肿瘤、心脑血管等慢性病,进展很不尽人意。伴随着慢性病人口的增加,医疗费用的膨胀正逐渐引发全球“医疗危机”,这一切迫使我们重新思考医学发展战略,从“疾病治疗为目的”向“疾病预防为目的”的发展策略。从慢性病治疗向慢性病预防的模式转变,或许可以缓解慢性病等“生活因素病”所带来的社会和经济压力。血脂异常是慢性病的共同特征和危险因素。越来越多的研究侧重于通过饮食调控来改善机体脂质代谢水平,深入探讨食物或营养素对机体血脂的影响。早在80年代,就有研究发现相比于酪蛋白,大豆蛋白能够降低血清甘油三酯和胆固醇水平。随后的多数研究,也纷纷表明大豆蛋白在血脂调控方面的作用优于酪蛋白；此外,由于大豆蛋白的氨基酸组成平衡、消化率高,符合人体需要,被推荐为优质蛋白质。多年来,有关蛋白质对血脂调控的研究大多选用大豆蛋白为研究对象,缺乏一定的新意；稻谷是我国第一大粮食作物,我国居民膳食宝塔中要求成年人每日摄入谷类、薯类及杂豆250～400克,是我国居民主要膳食蛋白质来源；此外,谷物蛋白质中被认为缺少赖氨酸,所以推荐在摄入的同时补充大豆蛋白,以起到蛋白质互补作用,但目前有关大米蛋白以及蛋白质互补作用对脂质代谢影响的研究尚少。酪蛋白主要存在于哺乳动物的乳汁中,目前我国居民饮奶量大幅增加,酪蛋白的摄入量也随之升高。以上几种蛋白质均为现阶段我国南方居民日常膳食主要蛋白质来源,研究不同来源膳食蛋白质在血脂调控方面的作用对调整膳食结构预防慢性病具有一定的意义。研究目的：本实验紧密结合居民饮食习惯,选取日常生活中常摄入的酪蛋白、大豆蛋白、大米蛋白,并将大豆蛋白和大米蛋白混合配比制备成豆米混合蛋白,整合于动物实验进行膳食干预,以期能够得出各蛋白质在血脂调控方面的作用；并通过检测大鼠肝脏组织相关基因的表达,以简单分析其中的作用机制,为利用膳食蛋白质调控脂质代谢做理论依据。实验方法：45只雄性Wister大鼠适应性喂养一周后,称重,随机分为5组,分别为：空白组、酪蛋白组、大豆蛋白组、大米蛋白组、豆米混合组。每组9只,3只1笼,每组3笼。空白组饲喂美国AIN-93G标准饲料、其余四组分别饲喂单一蛋白质来源的饲料,分别为：酪蛋白饲料、大豆蛋白饲料、大米蛋白饲料、豆米混合蛋白(大豆蛋白：大米蛋白=1：1)饲料。实验周期为6周,自由摄食,饮去离子水,每天记录大鼠进食量和剩余量；每周选取固定时间称重1次(时间16：00～17：00)；每2周测定一次大鼠血脂水平(TC、TG, HDL、LDL)。6周末,处死,取大鼠新鲜肝脏组织提取总RNA,实时荧光定量PCR测定与脂质代谢相关基因的表达(SREBF-1、FAS、PPARα、HMG-COAR、CYP7A1)。实验结果：1.动物实验血脂测定结果(1)大鼠TC变化情况：实验初始,各组大鼠TC水平组间均衡,无显著性差异；实验2周,可见大米蛋白组TC水平率先出现显著下降,与其余各组相比均具有显著性差异；实验4周,大豆蛋白组和豆米混合组TC水平也呈现下降趋势,但与酪蛋白组相比,并不具有显著性差异；实验6周,大豆蛋白组、大米蛋白组、豆米混合组TC水平均显著低于酪蛋白组。实验期间,酪蛋白组TC水平自2周起便低于标准对照组,但均无显著性差异。说明,与酪蛋白相比,其余三种蛋白质均具有下调TC水平的作用,其中以大米蛋白作用速度最快。随着实验周期的进行,大豆蛋白和豆米混合蛋白作用效果与大米蛋白趋于一致。(2)大鼠TG变化情况：实验初始,各组大鼠TG水平组间均衡,无显著性差异；实验2周起,大米蛋白组和豆米混合组TG水平出现显著下降,与其余三组相比均具有显著性差异；随实验进行,第6周时,酪蛋白组与大豆蛋白组无显著性差异；大豆蛋白组、大米蛋白组、豆米混合组三组间无显著性差异；其余组间两两比较均具有显著性差异,并具有统计学意义。说明,与酪蛋白相比,大米蛋白和豆米混合蛋白均可显著下调血液TG水平；大豆蛋白下调血液TG水平的作用并不著性；且三种蛋白中,大豆蛋白下调TG水平的速度最慢。(3)大鼠HDL变化情况：实验初始,各组大鼠HDL水平组间均衡,无显著性差异；实验2周,大米蛋白组HDL水平显著低于其余四组；实验4周,五组间两两比较均无显著性差异；实验6周,大豆蛋白组与大米蛋白组HDL水平显著低于其余三组,其余组间比较无显著性差异。HDL水平结合TC水平分析结果显示,与酪蛋白相比,大米蛋白和豆米混合蛋白均能够上调HDL占总TC比例的作用,其中以豆米混合蛋白上调作用最强。(4)大鼠LDL变化情况：实验初始,各组大鼠LDL水平组间均衡,无显著性差异；实验第2、4周,大米蛋白组LDL水平显著低于其余四组,差异具有统计学意义；实验6周末,大米蛋白组LDL水平显著低于酪蛋白和标准对照组,其余组间两两比较均无显著性差异。LDL水平结合TC水平分析结果显示,与酪蛋白相比,大米蛋白能显著下调LDL水平；大豆蛋白和豆米混合蛋白在显著降低TC水平的同时,也能够下调LDL水平,但这种作用并不显著。此外,与大豆蛋白和豆米混合蛋白相比,大米蛋白能下调LDL占总TC的比例。2.动物肝脏组织相关基因表达的结果(1) SREBF-1 mRNA的表达情况：实验末,标准对照组和酪蛋白组SREBF-1 mRNA相对表达量无显著性差异。与酪蛋白组相比,大豆蛋白组、大米蛋白组、豆米混合组均呈现显著性下降；其中大米蛋白组表达量最低,显著低于其余各组,差异具有统计学意义。说明,与酪蛋白相比,三种蛋白质均能抑制肝脏组织SREBF-1 mRNA表达,其中以大米蛋白作用最强,大豆蛋白和豆米混合蛋白作用效果接近。(2) FAS mRNA的表达情况：实验末,标准对照组FAS mRNA相对表达量显著高于其余各组。与酪蛋白组相比,大米蛋白组和豆米混合组表达量均显著性下降；其中大米蛋白组表达量最低,显著低于其余各组,差异具有统计学意义；大豆蛋白组虽然表达量低于酪蛋白组,但差异不具有显著性。说明,与酪蛋白相比,大米蛋白最能抑制肝脏组织FAS mRNA的表达,豆米混合蛋白效果其次,大豆蛋白效果不显著。(3) PPARa mRNA的表达情况：实验末,标准对照组PPARa mRNA相对表达量显著低于其余各组。与酪蛋白组相比,大豆蛋白组和豆米混合组表达量均显著性上升；其中豆米混合组表达量最高,显著高于其余各组,差异具有统计学意义；大米蛋白组和酪蛋白组之间无显著性差异。说明,与酪蛋白相比,大豆蛋白和豆米混合蛋白都能促进肝脏组织PPARa mRNA的表达,其中以豆米混合蛋白作用效果最强。(4) CYP7A1 mRNA的表达情况：实验末,标准对照组CYP7A1 mRNA相对表达量显著低于其余各组。与酪蛋白组相比,大豆蛋白组和豆米混合组表达量均显著性上升；其中豆米混合组表达量最高,显著高于其余各组,差异具有统计学意义；大米蛋白组和酪蛋白组之间无显著性差异。说明,与酪蛋白相比,大豆蛋白和豆米混合蛋白都能促进肝脏组织CYP7A1 mRNA的表达,其中以豆米混合蛋白作用效果最强。(5) HMG-COAR mRNA的表达情况：实验末,标准对照组HMG-COAR mRNA相对表达量显著低于酪蛋白组。此外,与酪蛋白组相比,大豆蛋白组、大米蛋白组、豆米混合组表达量均显著性下降；其中大米蛋白组表达量最低,显著低于其余各组,差异具有统计学意义：大豆蛋白组和豆米混合组之间无显著性差异。说明,与酪蛋白相比,大豆蛋白、大米蛋白和豆米混合蛋白都能抑制肝脏组织HMG-COAR mRNA的表达,其中以大米蛋白抑制效果最强。实验结论：1、与酪蛋白相比,大豆蛋白能够显著降低血清TC水平,并在一定程度上下调TG水平,但其下调TG水平的作用在实验周期内无显著性。在甘油三酯代谢方面,大豆蛋白可通过上调PPARa基因的表达,促进脂肪酸的p氧化,以降低血清TG水平;在胆固醇代谢方面,大豆蛋白可通过抑制HMG-COA R的基因表达和促进CYP7A1基因的表达,一方面抑制内源性胆固醇合成,一方面促进胆汁酸合成、加快胆固醇的转化,从而显著下调血清TC水平。2、与酪蛋白相比,大米蛋白能够显著降低血清TC、TG、LDL水平,且其下调TC水平的速度快于大豆蛋白和豆米混合蛋白；此外,大米蛋白可提高HDL占总TC的比例。大米蛋白可通过抑制HMG-COA R、SREBF-1、FAS基因的表达,从而抑制内源性胆固醇与脂肪酸的合成,以降低血清TC、TG水平,且大米蛋白在抑制内源性胆固醇和脂肪酸合成方面的作用均强于大豆蛋白和豆米混合蛋白；3、与酪蛋白相比,豆米混合蛋白可显著降低体内TC、TG水平,并提高血清HDL占总TC的比例,且其提高血清HDL占总TC的比例的作用强于大米蛋白。在甘油三酯代谢方面,豆米混合蛋白可通过抑制SREBF-1、FAS基因的表达、促进PPARa基因的表达,从而一方面减少脂肪酸的合成、一方面促进脂肪酸的p氧化,以降低血清TG水平。在胆固醇代谢方面,豆米混合蛋白可通过抑制HMG-COA R基因的表达、促进CYP7A1基因的表达,从而一方面减少内源性胆固醇的合成、一方面促进胆固醇的转化,从而降低血清TC水平。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R151

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本文编号：1172708