高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

相同能量和蛋白质下不同膳食碳水化合物/脂肪比例对寿命影响代谢组学分析

张丹丹 朱秋爽 刘金晓 牛玉存

张丹丹, 朱秋爽, 刘金晓, 牛玉存. 相同能量和蛋白质下不同膳食碳水化合物/脂肪比例对寿命影响代谢组学分析[J]. 中国公共卫生, 2021, 37(12): 1778-1782. doi: 10.11847/zgggws1131740
引用本文: 张丹丹, 朱秋爽, 刘金晓, 牛玉存. 相同能量和蛋白质下不同膳食碳水化合物/脂肪比例对寿命影响代谢组学分析[J]. 中国公共卫生, 2021, 37(12): 1778-1782. doi: 10.11847/zgggws1131740
ZHANG Dan-dan, ZHU Qiu-shuang, LIU Jin-xiao, . Effect of different dietary carbohydrate/fat ratios on aging biomarkers under the same energy and protein intake in healthy people: a metabonomics study[J]. Chinese Journal of Public Health, 2021, 37(12): 1778-1782. doi: 10.11847/zgggws1131740
Citation: ZHANG Dan-dan, ZHU Qiu-shuang, LIU Jin-xiao, . Effect of different dietary carbohydrate/fat ratios on aging biomarkers under the same energy and protein intake in healthy people: a metabonomics study[J]. Chinese Journal of Public Health, 2021, 37(12): 1778-1782. doi: 10.11847/zgggws1131740

相同能量和蛋白质下不同膳食碳水化合物/脂肪比例对寿命影响代谢组学分析

doi: 10.11847/zgggws1131740
基金项目: 中国营养学会 – 益海嘉里营养与安全研究基金(CNS – W2018A41)
详细信息
    作者简介:

    张丹丹(1995 – ),女,黑龙江 绥芬河人,硕士在读,研究方向:营养与食品卫生学

    通讯作者:

    牛玉存,E-mail:niuyucun@163.com

  • 中图分类号: R 151.3

Effect of different dietary carbohydrate/fat ratios on aging biomarkers under the same energy and protein intake in healthy people: a metabonomics study

  • 摘要:   目的  了解在能量蛋白质摄入正常情况下不同碳水化合物/脂肪摄入比例与衰老生物标志物、寿命的关系。  方法  从2015年哈尔滨市膳食、营养和慢性病队列研究的4973人中,排除有常见慢性病、家族史和既往疾病史的参与者,将蛋白质和能量摄入在正常范围内的人群分为对照组(N)、高脂组(HF)和高碳水化合物组(HC)。利用超高效液相色谱(UPLC/Q-TOF-MS)检测血浆样品的代谢指纹图谱,采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘分析(PLS-DA)方法分析不同年龄组间代谢物差异,根据PLS-DA模式得到的VIP值和变异倍数筛选出衰老生物标志物,分析衰老生物标志物在不同膳食人群的差异。  结果  PLS-DA模式下各组均能够准确地区分,血浆代谢模式上存在明显差异;共鉴定出5个衰老生物标志物,其中随年龄呈增长趋势的有12(S)-HPETE、氨基己二酸、3 – 羟基壬酰基肉碱,随年龄呈下降趋势的有L – 亮氨酸、硫酸脱氢表雄酮。与对照组比较,高脂组和高碳水化合物组人群中L – 亮氨酸、硫酸脱氢表雄酮浓度下降,12(S)-HPETE、氨基己二酸、3 – 羟基壬酰基肉碱浓度升高;相对于高脂组,高碳水化合物人群L – 亮氨酸、硫酸脱氢表雄酮浓度下降,12(S)-HPETE、氨基己二酸、3 – 羟基壬酰基肉碱浓度升高。提示,高脂和高碳水化合物对衰老均有一定的促进作用;高碳水化合物对衰老的促进作用更为明显。  结论  在相同能量和蛋白质摄入情况下,高脂和高碳水化合物均不利于健康寿命;相对于高脂,高碳水化合物摄入更容易促进衰老进程,缩短寿命。
  • 图  1  正负离子模式下不同年龄人群PCA、PLS-DA图

    注:A正离子模式下不同年龄人群PCA图;B正离子模式下不同年龄人群PLS-DA图;C负离子模式下不同年龄人群PCA图;D负离子模式下不同年龄人群PLS-DA图。

    图  2  正负离子模式下不同膳食结构人群PLS-DA图

    注:A-C正离子模式下不同膳食人群PLS-DA图;D-F负离子模式下不同膳食人群PLS-DA图。

    表  1  不同膳食组人群基本特征及血清学指标比较($\bar x \pm s$n = 30)

    基本特征与指标对照组高脂组高碳水化合物组
    男性(%)        38.4        26.9         34.6
    年龄(岁) 48.2 ± 14.28 51.46 ± 14.69 54.56 ± 14.05 a
    身高(cm) 161.66 ± 8.45 159.92 ± 7.39 162.04 ± 9.05
    体重(kg) 63.31 ± 14.93 62.68 ± 10.19 68.01 ± 12.84 c
    BMI 24.18 ± 5.86 24.13 ± 2.91 25.69 ± 3.26 c
    尿酸(μmol/L) 273.62 ± 75.58 272.98 ± 78.53 299.05 ± 69.29
    收缩压(mm Hg) 128.1 ± 16.52 128.16 ± 17.00 140 ± 18.71 ac
    舒张压(mm Hg) 78.75 ± 5.81 77.5 ± 8.03 80.96 ± 6.82 c
    腰围(cm) 82.31 ± 12.56 83.43 ± 9.81 89.67 ± 10.09 a
    体脂率(%) 28.64 ± 7.93 31.98 ± 4.45 32.19 ± 5.58
    能量(kcal/d) 2016.25 ± 332.98 1829.51 ± 309.17 b 2084.11 ± 328.47 d
    脂肪供能比(%) 28.14 ± 1.14 37.50 ± 4.07 b 22.02 ± 1.95 bd
    蛋白质供能比(%) 12.18 ± 0.94 12.14 ± 1.84 10.52 ± 1.13 bd
    碳水化合物供能比(%) 62.53 ± 1.65 52.82 ± 4.72 b 70.56 ± 2.45 bd
      注:与对照组比较,a P < 0.05,b P < 0.01;与高脂组比较,c P < 0.05,d P < 0.01,1mm Hg = 0.133 kPa。
    下载: 导出CSV

    表  2  不同年龄、膳食结构人群对血糖、血脂影响(mmol/L,$\bar x \pm s$n = 30)

    血糖血脂指标年龄膳食结构
    青年中年老年对照组高脂组高碳水化合物组
    血糖 4.20 ± 0.6 4.67 ± 0.5 a 4.85 ± 0.52 b 4.40 ± 0.57 4.52 ± 0.70 4.71 ± 0.78
    甘油三酯 1.02 ± 0.41 1.11 ± 0.44 1.27 ± 0.48 0.69 ± 0.20 0.82 ± 0.21 2.32 ± 2.19 ce
    胆固醇 4.53 ± 0.52 4.86 ± 0.53 5.10 ± 0.56 a 4.63 ± 0.82 4.65 ± 0.80 5.27 ± 0.91 ce
    高密度脂蛋白 1.43 ± 0.31 1.40 ± 0.32 1.29 ± 0.31 1.44 ± 0.36 1.34 ± 0.26 1.15 ± 0.27 d
    低密度脂蛋白 2.51 ± 0.45 2.94 ± 0.42 3.13 ± 0.44 b 2.56 ± 0.68 2.82 ± 0.64 3.27 ± 0.89 d
      注:与青年组比较,a P < 0.05,b P < 0.01;与对照组比较,c P < 0.05,d P < 0.01;与高脂组比较,e P < 0.05。
    下载: 导出CSV

    表  3  正负离子模式下血清衰老相关生物标志物

    衰老标志物元素组成离子模式保留时间(min)测量分子量(Da)计算分子量(Da)质量误差(ppm)变化趋势
    12 – 氢过氧二十碳四烯酸 C20H32O4 + 7.23 337.2332 337.2373 – 17.27
    氨基己二酸 C6H11NO4 + 1.24 162.0753 162.0761 4.94
    L – 亮氨酸 C6H13NO2 + 1.14 132.1021 132.1019 1.51
    3 – 羟基壬酰基肉碱 C16H31NO5 + 5.92 318.2208 318.2275 – 21.05
    硫酸脱氢表雄酮 C19H28O5S 5.58 367.1543 367.1585 – 11.43
      注:↑ 表示该物质随年龄呈增长趋势,↓ 表示该物质随年龄呈下降趋势。
    下载: 导出CSV

    表  4  不同膳食结构人群血浆衰老相关生物标志物的离子浓度比较( n = 30,$\bar x \pm s $

    衰老标志物对照组高脂组高碳水化合物组
    12 – 氢过氧二十碳四烯酸 0.58 ± 0.76 0.77 ± 0.56 1.71 ± 2.29 ac
    氨基己二酸 1.05 ± 0.88 1.14 ± 1.53 2.13 ± 1.33 bc
    L – 亮氨酸 1.19 ± 0.64 0.71 ± 0.61 b 0.42 ± 0.55 b
    3 – 羟基壬酰基肉碱 5.45 ± 3.96 5.69 ± 5.88 6.41 ± 7.89
    硫酸脱氢表雄酮 155.56 ± 52.55 137.33 ± 81.89 126.77 ± 64.87
      注:与对照组比较,a P < 0.05,b P < 0.01;与高脂组比较,c P < 0.05。
    下载: 导出CSV
  • [1] Fontana L, Partridge L. Promoting health and longevity through diet: from model organisms to humans[J]. Cell, 2015, 161(1): 106 – 118.
    [2] Lundsgaard AM, Holm JB, Sjøberg KA, et al. Mechanisms preserving insulin action during high dietary fat intake[J]. Cell Metabolism, 2019, 29(1): 50 – 63. e4.
    [3] Da Silva-Santi L G, Antunes M M, Caparroz-Assef S M, et al. Liver fatty acid composition and inflammation in mice fed with high-carbohydrate diet or high-fat diet[J]. Nutrients, 2016, 8(11): 682.
    [4] Solon-Biet SM, Mitchell SJ, Coogan SCP, et al. Dietary protein to carbohydrate ratio and caloric restriction: comparing metabolic outcomes in mice[J]. Cell Reports, 2015, 11(10): 1529 – 1534.
    [5] Mirmiran P, Esmaillzadeh A, Azizi F. Diet composition and body mass index in Tehranian adults[J]. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition, 2006, 15(2): 224 – 230.
    [6] Johnson CH, Ivanisevic J, Siuzdak G. Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms[J]. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2016, 17(7): 451 – 459.
    [7] 程义勇. 《中国居民膳食营养素参考摄入量》2013修订版简介[J]. 营养学报, 2014, 36(4): 313 – 317.
    [8] 刘莉, 张卿, 宋崑, 等. 天津居民膳食模式与血清尿酸相关性的研究[J]. 中华健康管理学杂志, 2017, 11(1): 40 – 46.
    [9] Colman RJ, Anderson RM, Johnson SC, et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys[J]. Science, 2009, 325(5937): 201 – 204.
    [10] Apfeld J, O'Connor G, McDonagh T, et al. The AMP-activated protein kinase AAK-2 links energy levels and insulin-like signals to lifespan in C. elegans[J]. Genes and Development, 2004, 18(24): 3004 – 3009.
    [11] 邓艳. 限制饮食对延缓衰老的影响[J]. 养生月刊, 2005, 26(4): 341 – 345.
    [12] 邢晓然, 余振球. 年龄对脂质代谢的影响[J]. 中西医结合心脑血管病杂志, 2015(2): 245 – 246.
    [13] Shimizu M, Terakura D, Kochi T, et al. Preventive effects of branched-chain amino acid supplementation on the spontaneous development of hepatic preneoplastic lesions in C57BL/KsJ-db/db obese mice[J]. Carcinogenesis, 2012, 33(12): 2499 – 2506.
    [14] Chen KH, Chen YL, Tang HY, et al. Dietary leucine supplement ameliorates hepatic steatosis and diabetic nephropathy in db/db mice[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(7): 1921.
    [15] Lane MA, Ingram DK, Ball SS, et al. Dehydroepiandrosterone sulfate: a biomarker of primate aging slowed by calorie restric-tion[J]. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 1997, 82(7): 2093 – 2096.
    [16] Sell DR, Strauch CM, Shen W, et al. 2-Aminoadipic acid is a marker of protein carbonyl oxidation in the aging human skin: effects of diabetes, renal failure and sepsis[J]. Biochemical Journal, 2007, 404(2): 269 – 277.
  • 加载中
图(2) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  222
  • HTML全文浏览量:  111
  • PDF下载量:  12
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-22
  • 网络出版日期:  2021-08-12
  • 刊出日期:  2021-12-13

目录

    /

    返回文章
    返回