不同强度运动结合共轭亚油酸对青春期肥胖大鼠能量代谢、体重及Lee`s指数的影响Effects of Different Intensity Exercise Combine with Conjugated Linoleic Acid on Energy Metabolism, Weight and Lee`s Index of Adolescent Obese Rats

吴 琳，柏友萍，林 潺，张皓月，陈 晨，崔嘉琴WU Lin, BAI Youping, LIN Chan, et al



不同强度运动结合共轭亚油酸对青春期肥胖大鼠能量代谢、体重及Lee`s指数的影响
Effects of Different Intensity Exercise Combine with Conjugated Linoleic Acid on Energy Metabolism, Weight and Lee`s Index of Adolescent Obese Rats

吴 琳，柏友萍，林 潺，张皓月，陈 晨，崔嘉琴
WU Lin, BAI Youping, LIN Chan, et al

摘 要：目的：探讨不同强度运动结合共轭亚油酸（CLA）在8周减肥过程中对青春期肥胖大鼠能量代谢、体重及Lee`s指数的影响。方法：大鼠建模7周后，取40只肥胖倾向大鼠随机分为5组，每组8只，分别为OC、OCC、OLC、OMC、OHC组，低、中、高运动强度分别定为15-18m/min、21-25 m/min、28-32 m/min，时间 60min/天，CLA灌喂1.6g/kg，5次/周，持续8周。每周测体重、体长、计算Lee`s指数，采用大鼠代谢系统测大鼠运动后即刻状态耗氧量和能量消耗。结果：8周干预过程中，耗氧量和能量消耗表现为OCC组高于OC组（P<0.01），OLC、OMC、OHC组均高于OCC组（P<0.05，P<0.01）；体重表现为OLC、OMC、OHC组体重增长幅度均明显低于OC、OCC组（P<0.05，P<0.01），Lee`s指数均表现第8周干预组低于对照组（P＜0.05，P＜0.01）；不同强度运动之间的各项指标无明显差异（P>0.05）。结论：青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加体重呈上升趋势，而肌肉吸氧量和总吸氧量、肌肉耗能和总耗能呈下降趋势，8周不同干预方法均能抵抗其下降，并且能抑制体重增长幅度和降低Lee’s指数，运动结合CLA优于单纯补充CLA，受运动强度影响较小。

关键词：运动强度；共轭亚油酸；能量代谢；体重；Lee’s指数

Abstract:Objective: To explore effects of different intensity exercise combine with conjugated linoleic acid（CLA）on energy metabolism、weight and Lee`s index in the process of 8 weeks to lose weight of adolescent obese rats. Methods: The model of rats after 7 weeks, 40 rats of obese prone rats were divide into 5 groups randomly, 8rats in each groups (OC, OCC, OLC, OMC, OHC) Low, medium and high intensity in animal treadmill running speed respectively to 15-18m/min, 21-25 m/min, 28-32 m/min, time is 60min/days, CLA fed 1.6g/kg, 5 times/week, for 8 weeks. Measured the weight, length, calculate Lee`s index every week. Oxygen consumption and energy consumption of immediately after exercise were measured by using rat metabolic system. Results: Intervention in the process for during 8 weeks, oxygen consumption and energy consumption showed that OCC group was higher than that of OC group (P<0.01), OLC, OMC, OHC group were higher than that of group OCC (P<0.05, P<0.01); the body weight growth rate of OLC, OMC, OHC was significantly lower than that of group OC, group OCC (P<0.05, P<0.01), Lee`s index showed intervention group were lower than that of the control group in the eighth weeks (P < 0.05, P < 0.01); the indicators no significant difference between different intensity exercise (P>0.05). Conclusion: The body weight of adolescent obese rats was on the increase with the increase of age, but the muscle oxygen consumption and total oxygen consumption, muscle energy consumption and total energy consumption was on the reduce, different intervention methods with eight weeks can inhibit that reduce, and can inhibit weight growth and reduce Lee 'sbook=33,ebook=38index, exercise combined with CLA is superior to that of simple supplementation of CLA, less affected by exercise intensity．

Key words:Exercise intensity; Conjugated linoleic acid; Energy metabolism; Body weight; Lee`s index

近年来，肥胖症患病率不断增加，而且这种趋势在儿童和青少年中更为突出[1]。肥胖与2型糖尿病、高血脂、高血压及心脑血管疾病等慢性疾病密切相关，严重影响现代人的身心健康和生活质量[2]。青少年正处于生长发育阶段，能量代谢非常活跃，能量消耗巨大，需要大量的营养物质，一般不容易引起肥胖。青少年一旦肥胖，患各种慢性疾病的危险性较高，且很大概率上会发展为成人肥胖[3]。因此，青少年肥胖问题不容忽视。

肥胖与能量代谢有关，影响人体能量代谢的因素有很多，运动增加机体的能量消耗，通过运动使体内过剩的脂肪组织转换为能量并释放，从而达到减肥的目的[4]。共轭亚油酸（Congugated Linoleic Acid，CLA）可以调节骨组织代谢、降低人和动物体内脂肪、增强机体免疫力等[5]，它的减肥功能更是引人关注。运动有助于减肥已为人们所熟知，但运动结合CLA对青春期肥胖干预过程中肥胖相关指标发生何种变化，不同强度运动结合CLA干预对其影响是否有区别，目前都还不清楚。鉴此，本实验通过不同强度运动结合CLA对青春期肥胖大鼠进行8周干预，探讨该干预过程中的能量代谢、体重及Lee' s指数变化，为青春期肥胖减肥提供理论和实践参考。

1 研究方法

1.1 肥胖模型的建立

本研究对象选择SD幼鼠110只，雄性，清洁级，鼠龄3周，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司[许可证号：SCXK（沪）2012-0002，合格证号：2007000546402]。SD幼鼠先适应性喂养一天，测量体重75.52±7.64g，随机分为对照组和高脂组，体重无差异（P>0.05）。对照组12只，喂普通饲料（供能饲料营养成分：碳水化合物52.5%，脂肪4.62%，蛋白质20.5%）；高脂组98只，喂高脂饲料，第1阶段4周喂36%脂肪供能高脂饲料（供能饲料营养成分：碳水化合物45.2%，脂肪16.2%，蛋白质18.8%）；第2阶段3周喂40%脂肪供能高脂饲料（配比g/100g：普通饲料54.6g，猪油16.9g，蔗糖14g，酪蛋白10.2g，预混料2.1g，麦芽糊精2.2g）。7周建模成功（成功标准：肥胖组体重>对照组体重20%）[6]。建模成功后对照组体重（378.92 ± 24.70）g，肥胖倾向组体重（469.82 ± 19.25）g。干预期间各组均喂普通饲料，饲料每天定量供给，自由饮水，大鼠分笼饲养，饲养房的温度为20℃±2℃，相对湿度50%-70%，每天光照为12h。该项研究获得安徽师范大学动物伦理学会的同意。（审批号：20130325）

1.2 运动分组

建模成功后对照组体重（378.92 ± 24.70）g，肥胖倾向组体重（469.82 ± 19.25）g。在造模成功中按体重选取40只肥胖倾向大鼠，随机分为5组：安静对照组（OC）[体重（473.60±26.25）g]，安静补CLA组（OCC）[体重（474.40±2.07）g]，低强度结合CLA组（OLC）[体重（485.80±12.13）g]，中强度结合CLA组（OMC）[体重（472.20±14.62）g]，高强度结合CLA组（OHC）[体重（470.60±22.60）g]，各组之间体重无差异（P>0.05）。

表1 具体运动速度与运动时间

1.3 CLA运动方案的设计与实施

给药相关组（OCC、OLC、OMC、OHC 组）采用 CLA运动后1小时后灌喂（其中cis 9，trans 11含量为 38.17%；cis 12，trans10含量为 42.25%）给予 1.6g/kg 的剂量（人体推荐量每日4.8g/60kg的20倍），灌喂1次/天，5次/周，周1、周4休息，共持续干预8周。CLA 购于中国青岛澳海生物有限公司。

运动相关组（OLC、OMC、OHC）采用不同强度运动进行干预，干预期间OC、OCC组不施加任何运动负荷，安静状态下笼养。采用6跑道大鼠跑台（Wi32812/北京），运动强度的设计为低、中、高（见表1），运动干预前进行 2-3 次/天的适应性跑台练习，训练 3 天。运动方案以本实验室前期动物运动方案为依据[7]，跑台坡度为0°，跑台速度为15m/min—32m/min，每天总运动时间60min，每周5次，周1、周4休息，持续干预8周。

1.4 观察指标及测定方法

每天观察SD大鼠饮水量，饮食量，精神状态，活动情况，每天按时记录饲养房温度、湿度。按每只大鼠每天28g给量，第2天称前1天剩余量，记录前1天的摄入量。在相同的时间点（每周3下午）用电子秤（JM-A20001/中国）称体重，每周测1次体长，测量大鼠鼻尖至肛门的距离即为体长，计算Lee`s指数（Lee`s指数=体重1/3×103/体长）[8]。

1.5 能量代谢指标

能量代谢测定采用德国TSE动物代谢测量分析系统（PROCESS CONTROL/德国），测量指标为运动后即刻耗氧量和能量消耗。开始正式实验前，必须对整个系统进行稳定性测试。测量方法：运动组为每天运动结束立即将实验大鼠放入呼吸室内进行能量代谢的测定并观察记录，肥胖对照和单纯补充CLA组为每天清晨测定。实验大鼠观测数据的采集时间分别设定为 9、18、27、36、45、54min，运动后即刻耗氧量选择第两个9min。测试时用大鼠固定仪固定大鼠，大鼠代谢实验室的温度为20℃±2℃、湿度（50%-70%）和十分安静状态下。能量代谢测量分析系统的主要参数为：FlowSamp 0.72ml/L，Ref O220.92%-20.93%，Ref CO20.054%-0.055%。

1.6 统计学分析

对实验过程中一系列指标的数据，采用统计软件包SPSS17.0进行数据整理、统计分析，正态分布数据以均数±标准差（X±SD）表示，多组间差异比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA）中的LSD进行检验，P>0.05无显著性差异，P<0.05有显著性差异，P<0.01有非常显著性差异。

2 结 果

2.1 8周不同强度运动结合CLA干预过程中耗氧量变化的比较

由表2和图1可知：（1）与OC组比较：OCC组表现为第3周（3W）降低、第7周（7W）及第8周（8W）有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OLC组表现为第1周（1W）、第4周（4W）、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为1W、第2周（2W）、4W、第6周（6W）、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为1W、2W、3W、4W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）。（2）与OCC组比较：OLC组表现为1W、2W、3W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为1W、2W、6W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为2W、3W及8W有显著增加（P<0.01）。（3）OLC、OMC、OHC 3组主要表现在干预的4W和8W随着运动强度的增加耗氧量在增加，但无明显的差异（P>0.05）；在8周的干预过程中，每个组别的青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加，总耗氧量表现为下降趋势，但干预各组均能提高运动后即刻耗氧量的水平从而抑制其降低。

表2 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态总耗氧量变化情况（n=8，X±SD）[单位：ml/（h·kg）]

图1 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态总耗氧量

变化情况

由表3和图2可知：（1）与OC组比较：OCC组表现为3W降低、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OLC组表现为1W、4W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为1W、2W、4W、6W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为1W、4W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）。（2）与OCC组比较：OLC组表现为2W、3W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为2W及8W有显著增加（P<0.01）；OHC组表现为2W、3W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）。（3）OLC、OMC、OHC，3组主要表现在干预的4W和8W随着运动强度的增加耗氧量在增加，但无明显的差异（P>0.05）。在8周的干预过程中，每个组别的青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加，肌肉耗氧量表现为下降趋势，但干预各组均能提高运动后即刻耗氧量的水平从而抑制其降低。

表3 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态肌肉耗氧量变化情况（n=8，X±SD）[单位：ml/（h·kg）]

图2 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态肌肉耗氧量变化情况

2.2 8周不同强度运动结合CLA干预过程中耗能变化的比较

由表4和图3可知：（1）与OC组比较：OCC组表现为3W降低、7W和8W有显著增加（P<0.05）；OLC组表现为1W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为1W、2W、4W、6W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为1W、4W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）。（2）与OCC组比较：OLC组表现为2W和3W 有显著增加（P<0.01）；OMC组表现为2W有显著增加（P<0.01）；OHC组表现为2W和3W有显著增加（P<0.01）。（3）OLC、OMC、OHC，3组主要表现在干预的4W和8W随着运动强度的增加耗能在增加，但无明显的差异性（P>0.05）。在8周的干预过程中，每个组别的青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加，总耗能表现为下降趋势，干预各组均能提高运动后即刻的耗能从而抑制其降低。

表4 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态总耗能变化情况（n=8，X±SD）[单位：kJ/（h·g）]

图3 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态总耗能变化情况

由表5和图4可知：（1）与OC组比较：OCC组表现为3W、第5周（5W）降低、7W及8W有显著增加（P<0.05）；OLC组表现为1W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为1W、2W、4W、6W、7W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为4W和8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）。（2）与OCC组比较：OLC组表现为2W和3W及8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为2W和8W有显著增加（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为2W、3W及8W有显著增加（P<0.01）。（3）OLC、OMC、OHC 3组主要表现在干预的4W和8W随着运动强度的增加耗能在增加，但无明显的差异（P>0.05）。在8周的干预过程中，每个组别的青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加，肌肉耗能表现为下降趋势，干预各组均能提高运动后即刻的耗能从而抑制其降低。

表5 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态肌肉耗能变化情况（n=8，X±SD）[单位：kJ/（h·g）]

图4 干预8周过程中肥胖大鼠运动即刻状态肌肉耗能变化情况

2.3 8周不同强度运动结合CLA干预过程中体重的变化

由表6和图5可知：（1）与OC组比较：OCC组表现为3W显著降低（P<0.01）；OLC组表现为3W、4W、5W、6W及8W有显著降低（P<0.05，P<0.01）；OMC组表现为3W、4W、5W、6W、7W及8W有显著降低（P<0.01）；OHC组表现为3W、4W、5W、6W、7W及8W有显著降低（P<0.05，P<0.01）。（2）与OCC组比较：OLC组表现为4W显著降低（P<0.05）；OMC组表现为4W、5W、6W、7W及8W有显著降低（P<0.05，P<0.01）；OHC组表现为5W、6W、7W及8W有显著降低（P<0.05，P<0.01）。（3）OLC、OMC、OHC 3组主要表现在干预的后3周伴随运动强度的增加体重有所下降，但无显著性差异（P>0.05）。在8周的干预过程中，每个组别的青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加，体重在上升。

表6 干预8周过程中肥胖大鼠体重变化情况（n=8，X±SD）（单位：g）

图5 干预8周过程中肥胖大鼠体重变化情况

2.4 8周不同强度运动结合CLA干预过程中Lee's指数的变化

由表7和图6可知：与OC组比较：OCC、OLC、OMC，3组均表现为8W有显著降低（P<0.05，P<0.01）。与OCC组比较：OLC、OMC组均无显著性差异（P>0.05）。在8周的干预过程中，每个组别伴随周龄的增加，Lee's指数表现为下降趋势。

表7 干预8周过程中肥胖大鼠Lee's指数变化情况（n=8，X±SD）（单位：ml/h/kg）

图6 干预8周过程中肥胖大鼠Lee's指数变化情况注：组间比较为one-way ANOVA分析，与OC组比较 *为P<0.05，** 为P<0.01。

3 讨 论

3.1 不同强度运动结合CLA对青春期肥胖大鼠能量代谢的影响

能量代谢过程是一个复杂的过程，影响能量代谢的因素有很多，如运动强度、机体的活动状态、体重、精神状态等，还有可能受疲劳状况、饮食情况、情绪、环境温度等多种因素的影响[9-11]。耗氧量和能量消耗是反映能量代谢情况的重要指标，动物生理活动所需要的能量是从有机物的氧化反应中获取的，因此需要持续地从环境中获取O2和排出CO2[12]。运动过程中耗氧量的变化与机体能量消耗之间有着密切的关系[13]。机体任何轻微的活动均可提高能量代谢率，体力活动是影响机体能量消耗的主要部分。科学有规律的运动对促进和改善机体能量代谢状况具有重要作用[9]。本实验结果显示，8周不同强度运动结合CLA干预过程中，青春期肥胖大鼠耗氧量的变化与能量消耗的变化高度正相关，能量代谢各项指标表现出第8周明显低于第1周，说明大鼠自身在生长发育，随着周龄的增加发育趋于成熟。耗氧量和能量消耗表现出各组第1周至第7周无明显规律性，但干预至第8周时，单纯补充CLA能明显增加能量代谢，不同强度运动结合CLA的效果要比单纯补充CLA的效果好，低、中及高运动强度结合CLA没有表现出随着运动强度的增加效果越明显，说明运动与CLA在提高能量代谢方面具有协同作用，但受运动强度大小影响较少。

3.2 不同强度运动结合CLA干预对青春期肥胖大鼠体重和Lee's指数的影响

动物稳定体重的维持取决于能量摄入和消耗之间的平衡，运动训练是影响动物体重和能量平衡的重要因素之一[14]。柏友萍等研究显示，青春期肥胖学生经过8周减肥运动处方的实施，使其体重显著下降，有效地改善了青春期肥胖学生的肥胖程度，取得了良好的减肥效果[15]。动物实验研究证明，在食物中添加CLA能使动物的体脂减少，从而体重减轻[16]。人体实验研究也表明，摄食一定量的CLA 可以减少肥胖病症的发生[17]。Lee' s指数为一反映大鼠肥胖程度的指标，何明等研究显示，通过宁红减肥茶等干预可使大鼠的Lee' s指数随着体重增加率等发生变化[18]。本研究结果发现，单纯补充CLA对肥胖大鼠体重增长幅度降低不明显，不同强度运动结合CLA 对肥胖大鼠体重增长幅度有明显降低，其减肥效果要比单纯补充 CLA 的好，受运动强度影响较小。不同强度运动结合CLA 减肥效果更好的原因可能是CLA和运动同时具有降低体脂的作用。由于Lee' s 指数表现出第8周各干预组均低于对照组，说明它可与体重增加率等同样作为反映大鼠肥胖程度的良好指标，所以各组大鼠Lee' s 指数的变化与其相应的体重增加率具有高度的相关性，故将Lee 's指数应用于大鼠也有利于开展肥胖病和减肥药物的研究。

4 结 论

青春期肥胖大鼠伴随周龄的增加体重呈上升趋势，而肌肉吸氧量和总吸氧量、肌肉耗能和总耗能呈下降趋势。通过8周不同强度运动结合CLA对青春期肥胖大鼠干预，发现其可提高运动后即刻肌肉吸氧量和总吸氧量、肌肉耗能和总耗能从而提高了能量代谢水平，并且能抑制大鼠的体重增长幅度和降低Lee’s指数，运动结合CLA优于单纯补充CLA，受运动强度影响较小。

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基金项目：安徽省高校自然科学基金重点项目，项目编号：KJ2013A138。

收稿日期：2015-10-19

中图分类号：G804.2

文献标识码：A

作者单位：安徽师范大学体育学院，安徽 芜湖，241003。Institute of P.E., Anhui Normal University, Wuhu Anhui, 241003, China.