喂食大鼠不同来源和水平的蛋白质饲料对糖脂代谢的影响

发布时间：2018-02-04 10:23

本文关键词： 蛋白质血糖血脂激素变换饲料　出处：《中国疾病预防控制中心》2012年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景改革开放三十多年来,我国居民的膳食结构发生了明显变迁,除了由于活动量明显减少降低了能量消耗外,过去传统膳食以豆蛋为主要优质蛋白质来源,转变为以更多动物性食物为主要优质蛋白质来源,如畜禽肉和奶类,这样的膳食变迁是否与某些慢性疾病的发生发展密切相关仍有待研究。研究目的1、研究长期以大豆或奶粉为主要蛋白质来源的饲料对大鼠糖脂代谢水平的影响及对胰腺的损伤。2、研究在大鼠的不同生理阶段分别给予不同蛋白质来源或含量的饲料对大鼠糖脂代谢的影响及对胰腺的损伤。研究方法采用SPF级21日龄雄性Wistar大鼠作为动物模型。以AIN-93为标准配制实验饲料,分别以大豆/蛋白清粉、脱脂奶粉取代AIN-93配方中酪蛋白,通过计算使实验饲料中蛋白质的含量分别达到18%和9%,共四种实验饲料,分别为LS(大豆/蛋清粉、蛋白含量9%)、HS(大豆/蛋清粉、蛋白含量18%)、LM(脱脂奶粉、蛋白含量9%)和HM(脱脂奶粉、蛋白含量18%)。实验饲料中脂肪均由非转基因大豆油提供,通过调整饲料玉米淀粉的含量,使LS与LM、HS与HM的总热能相等。配制完成的高蛋白含量饲料中,蛋白质占供能比约为20%,而低蛋白含量词料中,蛋白质占供能比约为10%,4种饲料中脂肪所占供能比均为14%左右。首先,将204只断乳大鼠在人工饲养环境中适应性饲养一周,按体重随机分成4组,每组51只,分别给予4种实验饲料,即LS组、HS组、LM组和HM组,持续喂养8周为第一阶段。至第8周末,每组随机处死大鼠6只。然后将各组其余大鼠在组内再按体重随机分为3组,分别给予相应实验饲料,即在第一阶段LS组中的大鼠再分成3组,分别给予LS、LM和HM饲料,表示为LS-LS组、LS-LM组和LS-HM组,第一阶段其它3组的也以相同方式进行再分组,最终共 12 组,每组 15 只,即 LS-LS 组、LS-LM 组、LS-HM 组、HS-HS 组、HS-LM组、HS-HM 组、LM-LM 组、LM-LS 组、LM-HS 组、HM-HM 组、HM-LS 组和HM-HM组,继续喂养12周为第二阶段,至实验结束时,处死全部大鼠。整体实验设计属于嵌套设计,第一阶段分组为一级处理因素,第二阶段分组为二级处理因素。在两阶段实验末分别按计划处死禁食后大鼠,采集血清,摘取大鼠全部胰腺组织。测定大鼠血清中葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、胰岛素、瘦素、胰岛素样生长因子-1和脂联素浓度。对大鼠胰腺进行常规H.E.染色,于光学显微镜下进行病理学检查,并根据胰岛病理学损伤程度进行病理学评分。根据实验设计以及实验数据类型采用相应的统计方法进行数据分析。研究结果1、第一阶段实验结果,即不同水平和来源蛋白质对大鼠糖脂代谢的短期影响(实验期8周,短期影响)HS组体重净增加值最高,LM组体重净增加值最低,且分别与其余3组有显著差别。HS和HM组身长净增加值均显著高于LS和HS组。HM组饲料效率显著高于其它3组。HS和HM组GLU明显高于其它2组,LM组GLU最低,与HS和HM组差别有统计学意义。HS和HM组TG显著低于LS和LM组。各组间TC、LDL-C、HDL-C差异没有显著性。HS组INS最高,与LM和HM组差别显著。HS组LEP最高,与LM和HM组差别显著,HM组LEP最低,与其它3组均有显著差别。HS组Adipo最高,与LM和HM组差别有统计学意义。各组间IGF-1差别均无显著性。各组间HOMA-IR差异亦无统计学意义。各组大鼠胰腺均未发生明显的病理学改变。2、第二阶段实验结果(实验期20周,长期影响)(1)4种饲料持续喂养结果(即LS-LS、HS-HS、LM-LM、HM-HM组,仍简称为LS、HS、LM和HM组)各组间体重净增加值没有显著差异。HM体重净增长值显著高于其它3组。LS和HS组饲料效率显著高于LM和HM组。HM组GLU最高,与LS和HS差异有显著性。HS组TG最低,与其它3组差异均有统计学意义。HM组TC最高,与其它3组差异均有统计学意义。LS和HS组LDL-C显著低于LM和HM组。HM组HDL-C显著高于其它3组。HM组INS显著高于LS和HS组。LS组LEP最高,LM组LEP最低,两组差异有显著性。HS组Adipo最高,与其它3组差异均有统计学意义。HM组HOMA-IR最高,HS组HOMA-IR最低,两组间差异有统计学意义。HM组胰岛组织病理性损伤最严重,与LS和LM组比较有显著性差异。大鼠胰岛病理损伤程度分别与GLU、INS呈正相关,GLU与INS亦呈正相关。在各组中,有胰岛损伤的大鼠与无胰岛损伤的大鼠相比,只有GLU显著升高,其它各检测指标间差异均无统计学意义。与第一阶段相比,LS组TG显著下降,HDL-C显著升高。HS组INS和HOMA-IR显著下降。LM组GLU、HDL-C和HOMA-IR显著上升。HM组TG、TC、HDL-C和LEP均显著上升。各组IGF-1均显著下降。(2)嵌套设计实验的喂养结果第一阶段为 LS 饲料时,LS-LM 和 LS-HM 组 GLU、TC、LDL-C、HDL-C显著高于 LS-LS;LS-LM 组 TG 和 LDL-C:HDL-C 显著高于 LS-LM 和 LS-HM;LS-HM 组 TC:HDL-C 显著低于 LS-LS 组;LS-LS 组 Adipo 和 HOMA-IR 显著高于LS-LM和LS-HM组;3组间病理评分没有显著差异。第一阶段为HS饲料时,HS-HS组TG、TC和LDL-C显著低于HS-LM和HS-HM 组;HS-HS 组 HDL-C 显著低于 HS-HM;HS-HS 组 TC:LDL-C 和 Adipo显著高于HS-LM和HS-HM组;HS-LM组病理评分明显低于HS-HM组;第一阶段为LM饲料时,LM-LM组TG显著高于LM-HS组;LM-LM组LDL-C、HDL-C 显著高于 LM-LS 和 LM-HS 组;LM-LM 组 TC:LDL-C 显著低于LM-LS和LM-HS组;3组间病理评分没有显著差异。第一阶段为HM饲料时,HM-LS组GLU、Adipo显著低于HM-HS组;HM-HM组TC显著高于HM-LS和HM-HS组;HM-HM组LDL-C、HDL-C显著高于HM-LS和HM-HS组;HM-HM组TC:LDL-C显著低于HM-LS和HM-HS组;3组间病理评分没有显著差异。12个实验组进行整体比较结果显示,若第一阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料,第二阶段换成奶粉饲料后,大鼠GLU水平都升高;第二阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料组,除了 HM-HS组外,大鼠GLU均处于较低水平;第二阶段喂饲奶粉饲料组,大鼠GLU均处于较高水平。如果第一阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料,第二阶段换成奶粉饲料后,TG值都升高;如果第一阶段喂饲奶粉饲料,第二阶段换成大豆/蛋清粉饲料后,TG值都降低;第二阶段喂饲高豆/蛋清粉饲料,大鼠TG均处于较低水平;而第二阶段喂饲高奶饲料,大鼠TG值均处于较高水平。当第二阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料时,TC/LDL-C比值较高;第二阶段为奶粉饲料时,TC/LDL-CL比值较低;当第二阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料时,TC/HDL-CL比值亦较高;而当第二阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料时,LDL-C/HDL-CL比值较低;当第二阶段喂饲奶粉饲料时,LDL-C/HDL-CL比值较高。第一阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料的大鼠血清INS水平均明显低于第一阶段喂饲奶粉饲料的大鼠;而第二阶段喂饲大豆/蛋清粉饲料的大鼠脂联素水平均明显高于第二阶段喂饲奶粉饲料的大鼠;胰岛素抵抗指数变化的规律与血清INS相同。12组中HM-HM组HOMA-IR值最高,而HS-HS组最低。各组间大鼠LEP和IGF-1的浓度没有显著差异。研究结论1.处于生长发育期大鼠的体重与饲料中蛋白质的含量呈正相关,其中高豆蛋蛋白饲料喂养的大鼠体重净增加值最高,而奶粉蛋白饲料促进大鼠身长增加的作用显著高于豆蛋蛋白饲料。2.持续喂养大鼠至成年期后,各组实验饲料中蛋白质的来源与水平对大鼠体重增加作用没有显著差别。3.从蛋白质来源看,与奶粉蛋白质来源饲料喂饲的动物相比,长期喂食大鼠豆蛋蛋白质来源饲料可以显著降低成年大鼠TG、LDL-C浓度、控制血糖水平,降低胰岛素抵抗的发生风险。4.豆蛋蛋白来源饲料可以使奶粉饲料喂养大鼠的血清TG、LDL-C水平降低,Adipo水平升高,并使其胰岛素抵抗情况好转。5.从饲料中蛋白质的含量看,经过长期喂养,不论是否经过饲料变换,高蛋白质含量饲料(18%)均会导致大鼠胰腺发生严重的病理损伤,甚至出现胰岛功能的损伤,以高奶粉饲料对大鼠胰腺的损伤程度最为严重。
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【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R151

【参考文献】