馮 翔 蘇宜香 郭 艷 何志謙 |
關(guān)鍵詞:脂肪酸 血脂 免疫功能 中圖分類(lèi)號:R151 文獻標識碼:A The effects of dietary fatty acid composition on the lipid metabolism and immune function in mice Feng Xiang, Su Yixiang, Guo Yan,He Zhiqian Faculty of Medical Nutrition, School of Public Health,Sun Yat-sen University, Guangzhou 510089, China Abstract:The effects of various dietary SFA: MUFA: PUFA ratios (1:1:1 and 1:1.7:1.2) and n-6 PUFA to n-3 PUFA ratios (1~10:1) on lipid metabolism and immune function in mice were investigated. The results showed that when the fat mass in the diet was kept at normal level (7.84g/100g), the n-6/n-3 PUFA ratio which could maintain relatively lower serum lipids level was 1-5:1 when the SFA: MUFA: PUFA ratio was 1:1.7:1.2; While the desirable n-6/n-3 PUFA ratio was 1:1 when the SFA: MUFA: PUFA ratio was 1:1:1. The results also showed that the n-6/n-3 PUFA ratio was 1-5:1 when the SFA: MUFA: PUFA ratio was 1:1.7:1.2;While there were no significant difference found among different n-6/n-3 PUFA ratios when the SFA: MUFA: PUFA ratio was 1:1:1. The results suggested that when the SFA: MUFA: PUFA is 1:1.7:1.2 in typical Chinese diet, the optimal n-6/n-3 ratio, which can keep normal lipid metabolism and immune status, is between 1-5:1. Key words: fatty acid, lipid metabolism, immune function 隨著(zhù)工業(yè)化、城市化和膳食結構等環(huán)境因素的改變,心血管疾病、腫瘤等相關(guān)疾病發(fā)病率迅速上升,膳食脂肪攝入量及脂肪酸構成,尤其是多不飽和脂肪酸中n-6/n-3的比例越來(lái)越受到關(guān)注。 膳食脂肪酸并非獨立存在于膳食中,膳食脂肪酸構成比,尤其是n-6與n-3比值對血脂代謝及免疫功能有不同影響。已有的多數研究采用了極高的脂肪供能比,研究的內容多單一涉及血脂代謝或免疫系統,因此所推薦的膳食脂肪酸構成比也有較大的差異[1,2]。對維持正常血脂代謝和免疫功能所必需的膳食脂肪酸構成比,尤其是n-6與n-3比值至今尚無(wú)定論。本研究以正常脂肪攝入量及常用脂肪酸構成比推薦值(S:M:P為1:1:1)和我國居民實(shí)際攝入脂肪酸構成比現狀(1:1.7:1.2)為基礎,觀(guān)察了不同n-6/n-3構成比的膳食對動(dòng)物血脂代謝及免疫功能的影響。 1 材料與方法 1.1 飼料的配制 本實(shí)驗使用的飼料配方采用小鼠常備飼料配方,每百克飼料中含面粉20g、去胚玉米粉39g、麩皮10g、酪蛋白15g、食鹽1g、酵母粉1g、碳酸鈣粉1g、魚(yú)肝油粉1g、魚(yú)粉5g,以及核黃素4mg,經(jīng)測定其脂肪含量為0.84%。在各個(gè)實(shí)驗組的飼料配方中,基礎飼料的成分不變,另加7g不同的混合食用油,用來(lái)滿(mǎn)足實(shí)驗設計對不同膳食脂肪酸構成比的需要。各組飼料所用食用油的百分含量如表1所示。 實(shí)驗飼料提取脂肪后,各組飼料的脂肪含量平均為7.84%,氣相色譜檢測各組飼料的脂肪酸構成,結果如表2所示。 1.2 實(shí)驗動(dòng)物分組及飼養 二級雌性BALB/C小鼠,3~4周齡,體重10.8±2.65克,由中山醫科大學(xué)實(shí)驗動(dòng)物中心提供。實(shí)驗開(kāi)始前予以普通飼料飼養一周,以適應環(huán)境,然后按體重隨機分組,每組10~12只,分別按照實(shí)驗設計喂飼10種不同脂肪酸構成比的飼料。本實(shí)驗分兩部分進(jìn)行,每部分包含5組,其中一組為對照組,另四組為實(shí)驗組,每組飼料的脂肪含量相同,而脂肪酸構成不同。實(shí)驗設計中每組飼料的脂肪酸構成如表3。 Ⅰ-0組和Ⅱ-0組為對照組,其脂肪酸構成比與普通飼料脂肪酸構成相符。實(shí)驗Ⅰ飼料SFA/MUFA/PUFA的比值接近1:1.7:1.2,實(shí)驗Ⅱ飼料SFA/MUFA/PUFA的比值接近1:1:1,實(shí)驗Ⅰ和實(shí)驗Ⅱ的1~4組內n-6/n-3PUFA的比值約從1:1~10:1逐漸增加,達到了實(shí)驗設計的要求。 小鼠分籠飼養,每籠5只,每天自由攝入單蒸水,每三天記錄一次進(jìn)食量,每?jì)芍苡涗浺淮误w重變化,實(shí)驗期10周。 實(shí)驗期末處死動(dòng)物前,禁食12小時(shí),摘除眼球取血。取血后,移入無(wú)菌緩沖間,用75%酒精消毒腹部,在無(wú)菌條件下取出脾臟,分離脾淋巴細胞。 1.3 指標檢測 1.3.1 一般指標檢測 喂養期間稱(chēng)重并記錄小鼠體重變化及進(jìn)食量,計算體重周平均增長(cháng)量和日平均進(jìn)食量。 1.3.2 血脂檢測 用日立7170全自動(dòng)生化分析儀檢測血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。TC采用CHOD-PAP酶法,TG采用GPO-PAP酶法,LDL-C和HDL-C采用直接法,并計算TC/HDL-C和LDL-C/HDL-C的比值。 1.3.3 脾淋巴細胞增殖活性(MTT法)[3] 無(wú)菌取脾,制成單個(gè)細胞懸液,調整細胞數為4×106/ml。取其加入96孔平底培養板,分8孔加入,每孔200μl,其中4孔加入50μg/ml的刀豆素(ConA) 25μl作為實(shí)驗陽(yáng)性孔,另4孔不加ConA作為陰性對照孔,置于CO2培養箱,37℃培養48小時(shí)。在細胞培養結束前4小時(shí),于96孔平底培養板上每孔加入5mg/ml的MTT 10μl,在細胞培養結束前2小時(shí),于96孔培養板上加入100μl緩沖液后測定光密度。用刺激指數(Stimulation Index,SI)來(lái)反映T淋巴細胞的增殖能力。SI=ConA刺激的陽(yáng)性孔的平均光密度值/ ConA未刺激的陰性孔的平均光密度值。 1.3.4 白介素-2、4(IL-2, IL-4)測定 取上述淋巴細胞懸液,按每孔1ml加入24孔平底培養板,每孔再加入50μg/ml的ConA100μl,置于CO2培養箱,37℃培養48小時(shí),培養結束時(shí),吸取培養板中的淋巴細胞培養上清,無(wú)菌分裝入0.5ml EP管中,放入-20℃的冰箱中保存,用于IL-2和IL-4含量的檢測。IL-2和IL-4含量用ELISA檢測試劑盒檢測。 14 統計分析 數據以x±s表示,采用SPSS10.0軟件包建立數據庫并統計處理,進(jìn)行Oneway-ANOVA分析,多組間均數進(jìn)行方差齊性檢驗,方差不齊時(shí),進(jìn)行變量變換,組間兩兩比較采用LSD檢驗。 2 結果 2.1 實(shí)驗I(SFA/MUFA/PUFA為1:1.7:1.2)結果 2.1.1 一般狀況 小鼠的日平均進(jìn)食量、周平均體重增加值、臟器系數經(jīng)ANOVA分析各組間無(wú)顯著(zhù)性差異(P>0.05)。 2.1.2 血脂檢測結果 小鼠血清TC、LDL-C和HDL-C檢測結果如表4所示,5組的ANOVA分析表明,均具有顯著(zhù)性差異(P<0.05或P<0.01)。組間兩兩比較的LSD檢驗表明,血清TC、LDL-C和HDL-C含量在Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4組均顯著(zhù)低于對照Ⅰ-0組(P<0.05)。TC/HDL-C和LDL-C/HDL-C比值在Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4均顯著(zhù)低于對照Ⅰ-0組。血清TC/HDL-C比值在Ⅰ-3和Ⅰ-4組顯著(zhù)高于Ⅰ-1和Ⅰ-2組(P<0.05)。 2.1.3 脾淋巴細胞增殖功能檢測結果 小鼠脾淋巴細胞的增殖功能檢測結果如表5所示,5組的ANOVA分析表明,刺激指數具有顯著(zhù)性差異(P<0.01),組間兩兩比較的LSD檢驗表明,Ⅰ-3和Ⅰ-4組顯著(zhù)低于Ⅰ-0、Ⅰ-1和Ⅰ-2組(P<0.05)。 2.1.4 IL-2,IL-4含量測定 小鼠淋巴細胞培養上清的IL-2含量檢測結果如表6所示,5組的ANOVA分析表明,IL-2含量具有顯著(zhù)性差異(P<0.05),組間兩兩比較的LSD檢驗表明,Ⅰ-1和Ⅰ-2組顯著(zhù)高于對照Ⅰ-0組(P<0.05)。小鼠淋巴細胞培養上清的IL-4含量檢測結果如表6所示,5組的ANOVA分析各組間無(wú)顯著(zhù)性差異(P>0.05)。 2.2 實(shí)驗II(SFA/MUFA/PUFA為1:1:1)結果 2.2.1 血脂檢測結果: 表7結果說(shuō)明,5組小鼠血清TC、TG、LDL-C和HDL-C以及TC/HDL比值均具有顯著(zhù)性差異(p<0.01), LSD檢驗表明,血清TC和LDL-C水平在1組均顯著(zhù)低于2、3和4組(P<0.05)。 2.2.2 脾淋巴細胞增殖功能檢測結果 小鼠T淋巴細胞的增殖功能檢測結果如表8所示,5組的ANOVA分析表明,脾淋巴細胞刺激指數(SI)5組間不具有顯著(zhù)性差異。 2.2.3 淋巴細胞培養上清的IL-2和IL-4含量檢測結果 小鼠淋巴細胞培養上清的IL-2和IL-4含量檢測結果如表9所示,5組的ANOVA分析表明,IL-2和IL-4含量均不具有顯著(zhù)性差異(P<0.05)。 3 討論 膳食脂肪酸的結構如碳鏈長(cháng)度、飽和程度、空間構象及衍生物的不同對機體本身的血脂成分、細胞膜功能及細胞因子等均有不同作用,從而對心血管疾病、動(dòng)脈粥樣硬化以及機體的免疫功能產(chǎn)生影響。近幾年來(lái),對脂肪酸的研究重點(diǎn)逐漸轉移到各類(lèi)脂肪酸的膳食構成比及其在體內平衡的重要生理意義。 關(guān)于膳食中SFA、MUFA和PUFA的攝入現狀,目前報道較少。廣州地區膳食調查結果S/M/P比值為1:1.6~1.7:1.2[4],與我國部分地區膳食調查的S/M/P比值(1:1.6:1.1)接近[5]。日本一項關(guān)于10~11歲女孩的膳食調查表明,脂肪供能比為34%,其中SFA占11%,MUFA占12%,PUFA占11%[6]。 膳食中脂肪酸的種類(lèi)及其構成比對機體的血脂代謝和免疫功能有著(zhù)重要影響,然而目前的研究基本上是偏重于單一因素,缺乏整體方面的研究。關(guān)于脂肪酸構成比,各國的推薦值也不盡相同。英國和美國都曾提出SFA、MUFA和PUFA三者之間的比值應為1:1:1[7],而日本學(xué)者認為此三者比例應為1:1.5:1[8]。中國營(yíng)養學(xué)會(huì )制訂的膳食營(yíng)養素參考攝入量(DRIs)推薦SFA/MUFA/PUFA的比值為<1:1:1[9]。關(guān)于n-6/n-3PUFA的比例,加拿大和日本推薦比值為4,而英國學(xué)者提出該比值應為6。世界衛生組織和聯(lián)合國糧農組織也建議食用油中亞油酸和亞麻酸的合理比值為5~10[10]。至今對于二者的合理比值仍有爭論,由于我國居民膳食中SFA比例隨經(jīng)濟的發(fā)展而逐步升高,n-6PUFA來(lái)源比較廣泛,而n-3系脂肪酸來(lái)源相對受限制。因此,適合我國國情的膳食脂肪酸構成比至今尚無(wú)明確定論。 本研究結果表明,SFA/MUFA/PUFA為1:1.7:1.2的情況下,當膳食中n-6PUFA/n-3PUFA比值升高時(shí),即膳食中n-3PUFA的含量降低時(shí),血清TC、LDL-C和TC/HDL-C水平亦升高,其中TC和TC/HDL-C水平在n-3PUFA含量較高的Ⅰ-1(n-6/n-3為1.34:1)和Ⅰ-2組(n-6/n-3為4.57:1)顯著(zhù)低于n-3PUFA含量較低的Ⅰ-3和Ⅰ-4組(P<0.05)。SFA/MUFA/PUFA為1:1:1時(shí),當膳食中n-6PUFA/n-3PUFA比值升高時(shí),血清TC及LDL-C水平隨著(zhù)升高,其中n-3PUFA含量最高的Ⅱ-1組(n-6/n-3為0.72:1)顯著(zhù)低于其他三組(P<0.05)。結果提示,在膳食總脂肪攝入正常狀況下,n-6/n-3PUFA比值在1~10:1范圍內,SFA/MUFA/PUFA為1:1.7:1.2時(shí), n-6/n-3PUFA比值介于1~5:1之間,能維持血脂在較低水平;SFA/MUFA/PUFA為1:1:1,n-6/n-3PUFA比值約為1時(shí),其血脂也在較低水平。 這一研究結果與前人[11,12]研究結果相一致。值得注意的是,大多文獻所獲得的有關(guān)血脂水平隨膳食中n-6PUFA/n-3PUFA比值的升高而升高的結果,其研究前提是高脂膳食(約20g/100g),而本研究所采用的是正常脂肪膳食(7.84g/100g),二者結果的一致性表明,在正常脂肪供能比的前提下,n-3及n-6PUFA的適當增加,有利于維持較低的血脂水平。 本研究結果表明, SFA/MUFA/PUFA為1:1.7:1.2時(shí),脾淋巴細胞的刺激指數(SI)和IL-2水平在n-6/n-3PUFA比值較低的Ⅰ-1組(n-6/n-3為1.34:1)和Ⅰ-2組(n-6/n-3為4.57:1)均顯著(zhù)高于n-6/n-3PUFA比值較高的Ⅰ-3(n-6/n-3為8.54:1)和Ⅰ-4組(n-6/n-3為10.03:1)(P<0.05)。SFA/MUFA/PUFA為1:1:1時(shí),不同n-6/n-3比值的各組脾淋巴細胞刺激指數(SI)以及IL-2和IL-4水平均無(wú)顯著(zhù)性差異。結果提示,在膳食總脂肪攝入為7.84g/100g,SFA/MUFA/PUFA為1:1.7:1.2時(shí),n-6/n-3PUFA比值介于1~5:1時(shí),細胞免疫功能相對較強;當SFA/MUFA/PUFA為1:1:1,n-6/n-3PUFA比值在1~10:1范圍,不同的n-6/n-3比值對細胞免疫功能無(wú)顯著(zhù)影響。 與以往的實(shí)驗研究膳食魚(yú)油和富含n-3PUFA的植物油對免疫功能的具有抑制作用以及在高脂膳食的情況下,細胞免疫功能隨n-6PUFA/n-3PUFA比值的升高而升高的實(shí)驗結果不同。在本實(shí)驗設計的前提下,n-3PUFA含量較高的Ⅰ-1和Ⅰ-2組以及Ⅱ-1和Ⅱ-2組對免疫功能沒(méi)有表現出抑制作用,這可能與本研究中所用n-3PUFA數量較少有關(guān),有文獻報道,魚(yú)油含量多是在20-25g EPA+DHA/100g總脂肪酸,才表現出免疫抑制的結果[13,14],本研究的EPA和DHA的含量在Ⅰ-1和Ⅱ-1組最高,分別為總脂肪的7.48%和13.43%;此外,飼料中脂肪供能比的差異也可能是引起實(shí)驗結果差異的另一原因。 綜合上述膳食脂肪酸構成對血脂和免疫功能影響的研究結果,盡管本研究為動(dòng)物實(shí)驗,要從本實(shí)驗結果外推到人類(lèi),還要進(jìn)行深入的實(shí)驗研究,并要通過(guò)進(jìn)一步的流行病學(xué)實(shí)驗去證實(shí)。但是本實(shí)驗從動(dòng)物的選擇(選擇雜食類(lèi)小鼠和人類(lèi)的膳食構成較為接近),到膳食總脂肪量及脂肪酸不同構成比例的設計都盡量去接近人類(lèi)膳食脂肪的攝入模式,為膳食脂肪酸構成的研究及推薦攝入比值的建立提供了一定的基礎。 在模擬目前我國居民典型膳食SFA/MUFA/PUFA的平均攝入水平接近于1:1.7:1.2的前提下,從保持較低血脂水平和不降低免疫功能兩方面考慮,膳食中n-6PUFA/n-3PUFA的比值在1~5:1之間比較適宜。這一比值與2000年中國營(yíng)養學(xué)會(huì )推薦的n-6PUFA/n-3PUFA比值為4~6:1[9],日本學(xué)者建議的4:1[15],美國學(xué)者推薦的2.3:1[16]較為接近。結合目前我國食用油資源,可以適當增加烹調油中n-3系亞麻酸的攝入,如大豆油、低芥酸菜子油和亞麻子油等或通過(guò)增加富含n-3系長(cháng)鏈多不飽和脂肪酸的魚(yú)類(lèi)或魚(yú)油的攝入來(lái)達到這一比值。 以過(guò)去較多推薦的SFA/MUFA/PUFA比值1:1:1為前提,從既能保持較低的血脂水平而又不對免疫功能產(chǎn)生抑制作用兩方面考慮, n-6PUFA/n-3PUFA比值約為1:1較適宜。隨著(zhù)工農業(yè)革命的發(fā)展,由于油類(lèi)的氫化加工工藝使植物油中所含有的n-3PUFA(ALA)降低,由于家畜養殖多用含n-6PUFA較多的谷類(lèi)作為飼料使肉類(lèi)食品中的n-3PUFA降低,從天然食物中很難獲得n-6PUFA/n-3PUFA比值約為1的膳食。因此,在膳食SFA/MUFA/PUFA的攝入水平為1:1:1的前提下,要達到n-6PUFA/n-3PFUA比值約為1:1似乎不太實(shí)際。 美國心臟協(xié)會(huì )(AHA)曾向健康人群推薦膳食中SFA、MUFA和PUFA的供能比分別占總能量的10%,10%和10%。上述推薦值在實(shí)施30多年后,AHA又建議在總脂肪供能比安全可行的前提下,允許MUFA占總能量的15~16%,SFA、MUFA和PUFA的供能比分別占總能量的10%,15%和10%[17]。由于PUFA攝入過(guò)量存在的潛在危害,目前并不主張推薦攝入量超過(guò)10%[18]。本研究結果也提示,從維持正常血脂水平和免疫功能角度考慮,當目前中國居民典型膳食中SFA/MUFA/PUFA接近1:1.7:1.2時(shí),n-6/n-3PUFA的比值在1~5:1之間較為適宜,與AHA的建議也相吻合。 4 參考文獻 1 Chang NW and Huang PC. 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