生酮饮食对大鼠体重及能量代谢的影响

【摘要】 目的 了解生酮饮食对大鼠体重及能量代谢的影响，为生酮饮食作用机制的相关研究提供参考。方法 将16只雄性Wistar大鼠按单纯随机抽样法分为干预组和对照组，应用配对喂养原则，根据对照组前24 h内进食量，给予干预组相等能量的生酮饲料，并在干预前和干预后第3天和第15天，测定大鼠的静息代谢率。结果 生酮饲料喂养的正常大鼠能量主要来源为脂肪，体重增长落后于对照组（P＜0.05）；在干预2周后，生酮饲料喂养的正常大鼠夜间代谢率低于对照组（P＜0.05）。结论 生酮饮食对正常个体也有调节体重的作用，但其对代谢率的影响不能解释对体重的调节作用。

【关键词】 食品，配方；体重；能量代谢；大鼠，Wistar

【中图分类号】 R-332 Q 591 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000－9817(2007)06－0492－02

Effect of Ketogenic Diet on Body Weight and Energy Metabolism in Rats/BAI Yinglong, ZHAI Lingling, YAO Xingjia, et al. School of Public Health, China Medical University, Shenyang(110001), China

【Abstract】 Objective To observe the effect of ketogenic diet on body weight and energy metabolism in rats, and to provide reference for the research on ketogenic mechanism. Methods According to the food intake of control group in 24h, male rats were pair fed ketogenic diet with same energy content. Rest metabolic ratio was measured before the test and on the thirth and fifteenth day after the test respectively. Results The rats" metabolic energy, which fed in ketogenic diet, came mainly from fat. The body weight of ketogenic group developed behind the control group(P＜0.05) and the rest metabolic ratio was found significantly lower in ketogenic group at dark phase than the control group. Conclusion Ketogenic diet can regulate body weight development, but the effect in terms of metabolic ratio cannot explain it.

【Key words】 Food,formulated;Body weight;Energy matabolism;Rats,Wistar

随着时代发展，饮食的含义慢慢演化为有饮食习惯，进而引申为通过饮食达到调节体重的意思。生酮饮食（ketogenic diet）是一种高脂肪、低碳水化合物饮食，最初在医疗上应用于儿童甚至成人难治性(顽固性)癫痫发作[1]。随着该饮食疗法的应用，人们发现食用该饮食的患者同时有体重减轻的现象，但原因不清。目前对这一现象的解释主要为进食量减少，总能量摄入负平衡，造成体重减轻[2]。以往有关生酮饮食研究的对象多为癫痫症、肥胖症、高脂血症或糖尿病患者，可是现实生活中很多正常个体也面临着调节体重的问题。本研究应用配对喂养原则，观察生酮饮食对大鼠体重及能量代谢的影响，期望为生酮饮食作用机制的相关研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 16只雄性Wistar大鼠由德国HarlanWinkelmann公司提供，体重为(240±10)g。适应性喂养10 d后，按单纯随机抽样法分为干预组和对照组。每日记录进食量和体重，接受12h光照。

1.1.2 饲料 生酮饲料和基础饲料由德国Ssniff公司提供，基本营养素含量见表1。

表1 生酮饲料和基础饲料营养素成分

成分基础饲料生酮饲料 脂肪/%3.379.2 蛋白质/%19.08.0 无氮浸出物/%54.12.4 纤维素/%4.95.0 淀粉/%36.50.6 糖/%4.70.7 能量密度/(kcal·g-1)3.07.5 注：1 kcal=4.18 kJ。

1.2 方法 所有动物单笼饲养，自由进水。对照组自由进食基础饲料；干预组根据对照组前24 h内进食量，给予相等能量的生酮饲料，配对喂养16 d。呼吸商(respiratory quality,RQ)和代谢率利用德国TSE公司提供的“Calosys”系统测定。Calosys系统根据动物耗氧量和CO2生成量来间接测定动物的静息代谢率。在干预前和干预后第3天和第15天，动物进入系统22 h后自由进水，分别给予相应饲料。

1.3 统计分析 应用SPSS统计软件包进行数据处理，统计方法采用t检验。

2　结果

2.1 生酮饮食对大鼠体重的影响 见图1。

2.2 生酮饲料与基础饲料对大鼠呼吸商的作用 见图2。

注：与基础饲料比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

图1 生酮饲料与基础饲料对大鼠体重的影响

图2 生酮饲料与基础饲料对大鼠呼吸商的影响

2.3 生酮饲料与基础饲料对大鼠静息代谢率的影响 见表2。

表2 生酮饲料和基础饲料对大鼠静息代谢率的影响比较(x±s)

时间基础饲料生酮饲料 夜间 干预前8.468±0.332 8.174±0.304

第3天8.359±0.542 7.935±0.850

第15天8.270±0.356*7.567±0.645* 白天 干预前6.820±0.409 6.503±0.378

第3天6.685±0.458 6.306±0.643

第15天6.104±0.228 5.756±0.410

注：*P＜0.05。

3　讨论

本实验给予正常大鼠生酮饲料，在干预第2天即发现2组体重差异有统计学意义，可能与生酮饲料诱导酮体产生，引起体内水分排除过多有关。随着实验进程，在干预第4天，差异进一步扩大，并持续到实验结束。说明生酮饮食不仅对癫痫病患者和肥胖对象有调节体重的作用，对于正常个体也有调节体重的作用。此外，还观察到生酮饮食对大鼠的作用还表现在呼吸商上。体内三大营养物质氧化时，其二氧化碳产生量和耗氧量各有一定数量。呼吸商是表示在某一时间内两者的比值。糖的RQ为1.0，蛋白质为0.8，脂肪为0.7。测得的总RQ可反映何种物质是机体能量的主要来源。若能量主要来自糖，RQ近于1.0；来自脂肪，RQ接近于0.7。在正常均衡饮食情况下，RQ约为0.85。本实验在干预第3天食用生酮饲料的大鼠呼吸商即下降到（0.826±0.025），与对照组差异有统计学意义（P＜0.01）；随着实验进程，该差异进一步扩大。在干预第15天，干预组呼吸商已下降到（0.766±0.015），说明当时动物的能量主要来源已为脂肪。

目前，人们对于生酮饮食对体重影响作用的具体机制，意见还不一致[2-4]。针对一些人提出的由于生酮饮食干预组能量摄入少导致体重减轻的说法，本实验为配对喂养，干预组与对照组摄入食物总能量相等，但干预组大鼠体重增长仍然落后于对照组，该结果并不支持上述观点。

笔者曾假设，生酮饮食可能提升干预对象代谢率，进而影响体重生长。但我们只在干预的第15天观察到食用生酮饲料的大鼠在活动活跃的夜间代谢率反而显著性低于对照组（P＜0.05）。此结果并不能解释体重差异现象，是否此现象为一过性的还是另有原因，还需要长期干预进一步观察。由于检测手段限制，还不知道干预组大鼠活动程度是否比对照组更活跃。从目前本实验结果来看，短期内应用生酮饮食引起体重减轻的作用不能用提高代谢率来解释，还需要从多方面对生酮饮食对体重影响的作用机制进行研究。

4　参考文献

[1] EADLE MJ,BLANDIN PF.A disease once sacred:A history of medical understanding of epilepsy.Eastleigh:John Libby,2001.

[2] YANCY WS Jr,OLSEN MK,Guyton JR,et al.A lowcarbohydrate,ketogenic diet versus a lowfat diet to treat obesity and hyperlipidemia.Ann intern med,2004,140:769-777.

[3] ARASE K,FISLER JS,SHARGILL NS,et al.Intracerebroventricular infusions of 3OHB and insulin in a rat model of dietary obesity.Am J Physiol,1988,255(6 Pt 2):974-981.

[4] STUBBS J,FERRES S,HORGAN G.Energy density of foods:Effects on energy intake.Crit Rev Food Sci Nutr,2000,40:481-515.

(收稿日期：20061212；修回日期：20070402)

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。