生酮飲食(KD)除了具有抗癲癇作用外,還具有抗腫瘤和抗糖尿病作用,它還可以改善心臟功能,減輕神經(jīng)損傷。然而,KD對缺血后血流或組織恢復的影響在很大程度上仍不清楚。因此,我們觀察了小鼠后肢缺血后的血流和缺血組織恢復。
實驗方法
C57小鼠分為常規(guī)飲食組和生酮飲食組(每組13只),分別飼喂標準飼料和生酮飼料。2周后,小鼠通過結扎單側股動脈進行后肢缺血,并繼續(xù)飼喂兩種不同的飲食。在術后0、7和21天觀察缺血肢體組織的血液灌注。
實驗結果與分析
與飼喂標準飼料的小鼠相比,生酮飼料組小鼠不僅降低了缺血肢體組織的血液灌注,而且延遲了缺血后的肌肉恢復,導致非缺血組織的肌肉萎縮。此外,生酮飼料組小鼠手術部位的傷口愈合更緩慢,加重了缺血組織的炎癥。在細胞水平上,生酮飲食通過降低葡萄糖和酮體利用率,同時增加脂肪酸氧化,從而改變肢體組織的代謝狀態(tài)。缺血后,生酮飲食進一步減少了小鼠肢體組織中的糖酵解和脂肪酸利用,酮體生成輕度增加。
生酮飲食可能延遲缺血后的組織恢復,并在非缺血組織中引起更多的肌肉萎縮。我們的實驗結果提示肢體缺血患者應避免生酮飲食。
原文檢索: Effects-of-the-ketogenic-diet-in-mice-with-hind-limb-ischemia.pdf (下載356)
生酮飲食被用于減肥的原理
典型的生酮飲食含有極高的脂肪和適量的蛋白質,僅含有微量碳水化合物,包括淀粉、糖和纖維。
眾所周知,血糖是人體能量供給的主要來源。正常飲食狀態(tài)下,身體可以將進入體內的碳水化合物轉化為血糖??崭箷r,肝臟儲藏的糖原會幫助維持血糖平衡。而當人體處于長期饑餓狀態(tài)時,肝臟的糖原被消耗殆盡,又沒有外來糖分補充,于是身體會迫使體內的其他組分,例如甘油(脂肪的主要成分)燃燒,以保障身體所需的能量。
當采用生酮飲食法時,由于極低的碳水化合物攝入,血糖來源減少,人體會被迫進入一種模擬的饑餓狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,體內的脂肪會被大量分解以提供能量,并在這個過程中產生酮體。以上就是所謂生酮飲食燃燒脂肪的原理。盡管有證據(jù)表明,生酮飲食可能會對特定人群提供一些益處,但圍繞這種飲食及其長期影響存在很多爭議。
生酮飲食對于性別差異的影響
最新的一項研究揭示了生酮飲食對于女性和男性效果差異。美國愛荷華大學高級研究員E. Dale Abel博士使用小鼠模型研究了與生酮飲食有關的性別差異。該研究成果已發(fā)表在美國內分泌學會(ENDO)年度會議上。
Abel博士解釋說:“至今為止,大多數(shù)關于生酮飲食減肥的研究都是在少量病人身上進行的,或者只在雄性小鼠中進行,因此基于性別的飲食反應差異尚不明確?!睘榱私鉀Q這一問題,Abel博士與助理研究員Cochran給雄性和雌性小鼠喂食相同配方的生酮飲食及對照飲食。生酮飲食由75%的脂肪、3%的碳水化合物和8%的蛋白質組成。而對照飲食由7%的脂肪、47%的碳水化合物和19%的蛋白質組成。
15周后,研究人員發(fā)現(xiàn),采用生酮飲食的雄性小鼠維持了血糖控制,同時減輕了體重。然而,雌性小鼠的體重卻增加了,控制血糖的能力也較差。根據(jù)研究人員的說法,雌性小鼠的葡萄糖耐受性已經(jīng)受損。
研究人員認為,生酮飲食對不同性別小鼠帶來的顯著差異可能歸因于性激素——雌激素。為了證實這一點,他們將部分雌性小鼠的卵巢切除,然后進行了相同的實驗,實驗結果得到了很大改變。與采用標準飲食的對照組小鼠相比,喂食生酮飲食且被切除卵巢的雌性小鼠體脂減少,血糖水平也得到了控制。簡單來說,沒有雌激素的影響,生酮飲食就會起效。
Cochran解釋說:“這項研究表明,與年輕女性相比,絕經(jīng)后的女性通過生酮飲食可能會獲得更好的減肥效果?!?/p>
這項研究是為數(shù)不多探索生酮飲食對性別差異的影響,然而,科學家們仍然需要進行人類研究才能夠得到確定的結論。最后,研究人員強調采用生酮飲食法之前務必要咨詢醫(yī)生。
原文檢索:Sex Differences in the Response of C57BL/6 Mice to Ketogenic Diets, American Diabetes Association
主講人:協(xié)同生物研究院副院長——吳銳
]]>生酮飲食廣泛應用于肥胖(酮體減肥飲食)、神經(jīng)系統(tǒng)疾病(癲癇、帕金森、老年性癡呆、孤獨癥)的相關研究。生酮體需要迫使機體燃燒脂肪酸,通過脂肪酸的代謝產生酮體,所以生酮飲食的脂肪含量必定很高,蛋白質和碳水化合物必定很少。
一、生酮飲食的基本要求
生酮飲食往往采用脂肪含量與(蛋白質+碳水化合物)含量的比例作為指標(KR),一般這個比例超過1:1.
由于脂肪熱量很高、蛋白質熱量不應過低(否則動物缺乏必需氨基酸),所以碳水化合物熱量必須很低。正因為如此,生酮飲食分為兩類:
(1) 高脂肪、正常含量蛋白質、低碳水化合物飲食
(2) 高脂肪、低蛋白質、低碳水化合物飲食
從脂肪和蛋白質的具體情況和實際應用中的特點,生酮飲食分為三類:
(1) 長鏈甘油三酯生酮飲食(LCT-KD)
(2) 中鏈甘油三酯生酮飲食(LCT-KD)
(3) 從Atkins飲食結構衍生而來的修飾型Atkins生酮飲食
二、生酮飲食與其它高脂肪飲食或低碳水化合物飲食的區(qū)別
生酮飲食中碳水化合物熱量極低,但是有些用于研究高熱量、高脂肪或者復制高熱量高脂肪飲食的疾病模型中,也可能是碳水化合物熱量處于低水平,但不會到達很低的水平。例如,用于研究肥胖、脂肪肝等疾病的60%高脂飼料的碳水化合物熱量一般低至20%.
高脂肪飲食的種類很多,例如高熱量的高脂肪飲食用于誘導肥胖模型和肥胖并發(fā)癥模型,脂肪的熱量占比通常不會超過60%,而生酮飲食的脂肪熱量占比高于65%以上,甚至可以達到95%.
不少研究者詫異,同樣屬于高脂肪飲食,或者同樣屬于低碳水化合物飲食,有的導致肥胖,而有的適用于減肥。實際上,關鍵就是機體代謝方式的轉變,也就是機體對飲食中脂肪熱量比例的升高有個轉折點,低于轉折點則產生肥胖,高于轉折點則產生減肥(酮體代謝)。
三、生酮飼料的使用注意事項
(1) 不同動物標準飼料中的各種營養(yǎng)素含量是不同的,不應當用實驗鼠飼料喂養(yǎng)實驗兔,不同動物有不同配方的生酮飼料。
(2) “無碳水化合物”并不是零碳水化合物,而是極其微量。因為飼料中添加微量營養(yǎng)素時,礦物質原料或者維生素原料中會含有少量碳水化合物。
(3) 一般使用長鏈脂肪酸為主或者中鏈脂肪酸為主的脂肪或者二者結合的高脂肪飼料。
(4) 由于蛋白質和碳水化合物含量很低,脂肪含量很高,因此,生酮飼料相比常規(guī)飼料質地偏軟。根據(jù)選擇的脂肪不同,還會呈現(xiàn)油粉狀、奶酪狀或液體狀。
(5) 喂養(yǎng)時采用限制每天飼料攝入量的方式,并且需要與對照組進行配對喂養(yǎng),保障每天攝入熱量相同。
(6) 應定期檢測血漿酮體。如果不測定血漿酮體濃度,那就很難說明是否處于生酮體狀態(tài)。在文獻中一般測定羥基丁酸濃度。
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