Автореферат диссертации по медицине на тему Алиментарная модификация возрастных изменений показателей липидного обмена
НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РЕГИОНАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ПИТАНИЯ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
На правах рукописи
Искакова Камида Сагадатовна
АЛИМЕНТАРНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА
(экспериментальное исследование) 14.00.07 — Гигиена
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Алма-Ата 1992
Работа выполнена в Научном центра региональных проблем, питания АН Республики Казахстан.
НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:
доктор медицинских наук, профессор .. .
доктор медицинских наук, доцент
Ш.С.ТАЖШАЕВ Г.А.ШКЫВАЕВ
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:
доктор биологических наук, профессор
доктор медицинских наук, профессор
Б.А.ВИТАЛИЕВ М. С.САУЛЕБЕКОВА
ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:
Институт питания Российской АМН.
Защита состоится "_"_;
"_;_ 1992 г.
часов на заседании специализированного совета
Д 001.35.01 в Научном центре региональных проблем питания АН Республики Казахстан (480008, г.Алма-Ата, ул.Клочкова,66)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного центра региональных проблем питания.
Автореферат разослан "_
Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук
1992 г.
1.С.НУГМАН0ВА
■¡л т
^-ТА'-'Л
ОБЩЛЯ ХАР/ШЕРИСША РАБОТЫ Актуальность теки. Одним из накболеэ характерных для XX зз-
К& д^люррафичзскюс сдгкгоз является так называемое постарение га-селения планеты. По данным отдела народонаселения ООН, количество людей старше 60 лет к 2000 г. составит 17,7?, а 2025 г- -29,01% всего населения нашей стряш: (Д.Чеботарев, 1990). При это;.! увеличение числа старых людей будет проходить наиболее быстрыми темпами. Эти демографические прогнозы уже сейчас требуют расширения деятельности многих ведсмоств и общественных организации по обеспечении ладей соответствующей гериатрической помощью. Старение населения в СССР, в той числе и в Казахстане, приобрело выраженные формы и наблюдается довольно быстрое нарастание такой тецценцри. По данным Госкомстата СССР на I января 1987 г. в стране проживало около 38,2 млн.человек "старте..60 лет или 13,5$ всего населения. По прогностическим расчетам к началу 2000 года число людей старше 60 лет в напей стране достигнет 53,5 млк.человек.
Перед многими людьми открываются реальные перспективы более продолжительной -жизни. Однако увеличение продолжительности жизни неизбежно связано с возникновением ряда проблем, среди которых одна из самых важных - неуклонный рост частоты сердечно-сосудистой патологии. За последние годы изучение процесса старения, со-проводц_.,ощегося развитием комплекса морфологических и функциональных изменений, многие из которых начинаются довольно рано, продвинулось далеко вперед. Влесте с тем роль отдельных факторов питания в возникновении и развитии метаболических нарушений, особенно изменений б обмене липидов, являющихся важнейшими компонентами в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, широко распространенных среди лиц пожилого возраста, остается невыясненной Ш.Г.Григоров с соавт., 1990). Об этом свидетельствуют ■клинические и экспериментальные данные, полученные при изучении возрастных особенностей реакции организма на различные алиментарные воздействия.
Необходимо отметить, что результаты научных исследований в области экспериментальной биологии и медицины во многом предопределяются правильным подбором биологических объектов (В.И. Западник, 1988). Для экспер'*ментального моделирования подобных
условий, а также для проведения героктологическпх исследований, по мнению ряда исследователей, {Т.Л.Дубиной., А.Н.Разумович,1975) наиболее предпочтительными является крысы.
Известно, что различным Еозраетньм периодом присущи свои уровни показателей интенсивности метаболических, функциональных, регуляторных процессов и структурннх изменений в клетках и тканях. Эти процессы и изменения, в свою очередь, зависят от состояния характера литания, в целом, от содержания и соотношения в рационе отдельных пищевых ингредиентов, в частности. Следовательно, научная разработка вопросов использования алиментарных факторов для модификации возрастных изменений метаболических процессов и структурно-функциональных сдвигов с целью повышения или поддержания адаптационных возможностей стареющего организма представляется актуальной с теоретической и практической точек зрения. С другой стороны, изучение влияния характера питания на возникновение и развитие возрастных метаболических сдвигов в условиях экспериментального моделирования распространенных среди населения фор] недостаточности питания может иметь важнее значение в плане выяснения или уточнения патогенеза алиментарно-зависимых заболеваний.
Цель исследования: Выявить значение распространенных среди населения форм недостаточности питания в возникновении и развитии возрастных изменений липидного обмена и разработать пути алиментарной модификации этих сдвигов.
• Задачи исследования:
1.' Изучить возрастные изменения основных показателей липвд-ного обмена у крыс в онтогенезе в условиях содержания их на сбалансированном рационе питания.
2. Установить модифицирующее влияние различных пищевых дисбалансов (количественная недостаточность белка или клетчатки, со-четанный дефицит некоторых незаменимых аминокислот и витаминов, избыточное потребление белка, насыщенных жиров или растительных масел) на возрастные изменения в метаболизме липедов.
3. Выявить возможности коррекции возрастных измананий ли-пидного обмена путем использования алиментарных средств.
Научная новизна. Установлены возрастные изменения основных ■ показателей липздного обмена у крыс линии "Август", характеризующиеся повышением содержания триглицеридов, свободного холестерина н "атерогенных" ЛПНП на фор:э уменьшения уровня фосфолипидов, свободных лирных кислот « "актиатерогешшх" ЛПЕП в сыворотке крови по мере старения ^квотных.
Выявлено, что все моделированные фермы ттцевих дисбалансов, в той или иной мере, усугубляя возрастные сдвиги изученных показателей липидного обмена и способствуя более раннему их развитию, оказывают, в целом, неблагоприятное воздействие на состояние ме-' .таболизма липидон в организме. Установлены особенности модифицирующего влияния различных форм пищевых дисбалансов на развитие изменений показателей метаболизма липвдов в прцессе онтогенеза. Наиболез выраженным это влияние было в условиях сочетанного дефицита в рационе питания незаменимых аминокислот (лизина, треони-' на и метионина) я антиоксиданткчх витаминов (А,Е,С), а для дисбаланса жировых компонентов длеты более характерным оказалось развитие гиперлипидеыии, сопровождавшейся повышением содержания в сыворотке крови не только триглицеридов, свободного холестерина, ЛПНП, но и свободных здаряих кислот, зфиров холестерина, ЛПОНП.
Показана принципиальная возможность профилактики развития возрастных изменений, в метаболизме липвдов путем использования алиментарных средств, в частности, посредством обогащения сбалансированной диеты антиокстщантньми витаминами.
Практическая значимость работы. Установление факта усугубления возрастных изменений основных показателей липвдного обмена и более раннего их развития в условиях экспериментального моделирования распространённых среди населения форм пищевого дисбаланса, расширяя современные представления о патогенезе нарушения метаболизма липвдов, свидетельствует о необходимости коррекции всего состава рациона питания лиц, подверженных таким нарушениям.
Обнаружение профилактического эффекта обогащения рациона питания антиокевдаотнкми витаминами в плаке коррекции возрастных изменений метаболизма свидетельствует о целесообразности использования данного подхода в комплекс® средств, применяемых в гериатрической практике.
Материалы диссертационной работы использовании при подготовке методических рекомендаций "Рационализация питания лиц пожилого и старческого возраста в условиях домов-интернатов", Алма-Ата, 1990, 48 е., утвервденнкх Минздравом Казахстана и внедряемых в практику здравоохранения республики.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Недостаточное или избыточное потребление белка, и особенно, сочетанным дефицит незаменимых аминокислот 'лизина, треонина, метионина) и антиогссвдантных витаминов (А,Е,С), дисбаланс жнрнокислотного состава рациона питания и низкий уровень клетчатки в диете оказывают выраженное модифицирующее влияние на величину к сроки развития основных показателей жирового обмена в процессе онтогенеза.
2. Возрастные сдвиги в метаболизме липидов, характерные для старых крыс контрольной группы (сбалансированная диета) и выражающиеся в повышении содержания тряглицервдов, свободного хо-лестестерина и ЛПНЛ на фоне уменьшения уровня фосфолипидов, свободных жирных кислот и ЛПБП в сыворотке крови, значительно усугубляются при изученных формах пищевых дисбалансов и развиваются при этих условиях в более ранние сроки, а именно, в половозрелом и даже в неполовозрелом возрастах.
3. Обогащение сбалансированной диеты антиоксидантными витаминами препятствуют развитию указанных возрастных изменений в липвдноы обмене.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены: на Всесоюзном симпозиума по биохимии липидов (Алма-Ата, 1987); на межреспубликанской научно-практической конференции "Питание здорового и больного человека" (Ашхабад, 1989); на меяфеспубли-канской научно-практической конференции "Актуальные вопросы питания и проблемы алиментарно зависимых заболеваний в республиках Средней Азии и Казахстане" (Марши, 1990), на заседании апробаци-онной комиссии Научного центра региональных проблем питания АН Казахстана.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, полный перечень которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзорз литературы, материалов и методов исследования, главы, описывающей результаты собственных исследований и их обсуждение, заключения, выводов, практических рекомендации, указателя литературы, включающего 130 отечественных и 128 иностранных источников. Текст иллюстрирован 30 таблицами и 12 рисун--ками.
МАТЕРИАЛУ: И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проведены на 162 крысах-самцах линии "Август" с исходным возрастом I, 3 и 22 месяцев, которые в течение 2-х месяцев экспериментального периода содержались на полусинтетических рационах, моделирующих различную обеспеченность белками, незаменимыми аминокислотами, жирами, пищевыми волокнами и некоторыми витаминами.
Животные контрольной группы (I) получали сбалансированный полусинтетический рацион, разработанный в Научном центре региональных: проблем питания /Л Кс.^акстзна и включающий в %: казеина-17,4; крахмала - 51,6; сахарозы - 5,7", отрубей пшеничных - 16,3; масла подсолнечного - 6,0; солевой смеси - 3,0", витаминной смеси - 3,0.
Животные 2-й группы получали диету с дефицитом некоторых незаменимых аминокислот (лизина, треонина, метионина) и витаминов А,Е,С (АДЦВ).
Третья группа - низкобелковую диету, содержащую 44,1$ белка по отношению к уровшо белка в сбалансированной диете (НЕД).
Четвертая - высокобелковую диету содержащую 183,3% белка по отношению к уровня белка в сбалансированной диете (ВЕД).
Пятая группа животных - сбалансированную диету, обогащенную ретинол-ацетатом - 7,5 мг,»С-токоферолом - 15 мг, аскорбиновой кислотой - 200 мг на 100 г корма (ОД). .
. Шестая - диету е бараньим жиром, содержащую избыточное количество насыщенных жирных кислот (ДНК).
• Седьмая - диету с растительным маслом, содержащую избыточное количество ПНЖ (ДРМ).
Восьмая - низкоклетчагочную диету, обеднённую на 50% пищевыми волбкнами ОЭД).
- б -
ДеЕятая - высококлетчаточную диету с высоким (195$ по отношению к контрольной диете) содержанием пищевых волокон (ВИД). Экспериментальные рационы были изокалорийны.
Всего проведено 3 серии экспериментов в зависимости от исходного возраста кивотных: Г серия - 1-месячные крысы - неполовозрелые; II серия - 3-месячннэ крысы - половозрелые", III серия -22-месячные крысы ~ старые.
К концу эксперимента крысы указанных серий достигали соответственно 3, 5 и 24 - месячного возраста.
По окончании экспериментального периода крыс забивали дека-питациэй и получали сыворотку крови для исследований. В сыворотка крови определяли содержание фосфолипидов (ФЛ), свободного холестерина (СХ), свободных жирных кислот ((Ж), триглицервдов (ТРГ) и эфиров холестерина (ЭХС) методом тонкослойной хроматографии (В.Б. Максименко, 1933). Липопротевдный спектр сыворотки крови - лило-лротекды очень низкой плотности (ЛПОНП), лияопротенды низкой плотности.(ЛШП) и липолротевды высокой плотности (ЛПВП) определяли методом диск-электрофореза в полиакриламвднсм геле по Е.А.Маг-рачевой (IS73). Экстракцию лиледов проводили по методу Folch (I9S7). *
Полученные данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики с использованием для вычисления статистически значимых различий Р<0,05 ЧГ.Ф.Лакин, 1990).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАН® И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
I. Влияние различной обеспеченности организма белками, незаменимыми аминокислотами и витаминами А,Е,С на показатели липидного обмена в зависимости от возраста.
Сравнительный анализ результатов проведенных исследований по изучению влияния белковых и витаминных компонентов рациона питания на основные показатели липидного обмена в сыворотке крови у крыс разных возрастов свидетельствует о существенном модифицирующем влиянии использованных вариантов диет на возрастные изменения исследованных показателей (табл.1). Наиболее характерными возрастными изменениями при всех использованных диетах, за исключением обогащенной антиоксвдантными витаминами диеты, оказалось уменьшение содержания фосфолипвдов на фоне повышения уровня триглицери-дов и свободного холестерина в сыворотке крови у старых ■
Модифицирующее влияние белковых и витаминных компонентов рациона питания на возрастные изменения показатели липидного обмена в сыворотке крови (в % к контролю)
у крыс.
Изученные 1 ! • ЙП'ЗТЧЯРФ . Рационы питания
показатели | ииО^сдС» 1 # ! ! ОД (контроль) ! ДОДВ ! : ЩЦ ! Щ ! од
Фосфолипиды НПК 100 77й 58й 79х 113
ПК 116* 92 71х 79" 97
СК 80* 52й 59х 69х 104
Свободный НПК ' 100 155х 114 131 114
холестерин ПК 74 143х 117 105 76
СК 117х 164к 124х 126х 83
Свободные НПК 100 135* 165х 131х 107
жирные кислоты ПК 53х ИЗ 104. 102 • 53х
СК 47х 127 80 109 64х
Триглицернди НПК . 100 145* 123 132 82
ПК 118 182х 136 132 136
СК 150х 268* 186х 173х 136
Эфиры НПК 100 112 83 161х 84
холестерина ПК 60х 104 89 по 115
СК 93 141' 173х 120 ' 86
Примечание: НПК - неполовозрелые крысы, ПК - половозрелые крысы, СК - старые крысы. Показатели липидного обмена у НПК, содержавшихся на сбалансированной диете (контроль), приняты за 100%. х - статистически значимое изменение (Р<0,05; по сравнению с соответствующим контролем.
крыс по сравнению с соответствующими показателями у неполовозрелых крыс. Эти возрастные сдвиги, обнаруженные и на фоне сбалансированного питания, усугублялись при всех вариантах несбалансированных диет, особенно при комплексной белково-витаминной недостаточности (ДОДВ), но они,в значительной мере,нивелировались в условиях обогащения сбалансированной диеты антиоксидантными витаминами (ОД).
Снижение содержания фосфолипццов в сыворотке крови наблюдалось и у половозрелых крыс, получавших низкобелковую и высокобелковую диеты, хотя эти сдвиги были менее выраженными, чем у старых животных. Величина данного показателя у половозрелых крыс, получавших сбалансированную диету, наоборот, была несколько вше, чем у неполовозрелых и старых крыс. При изученных формах белково-ви-таминного дисбаланса уровень фосфолипвдов снижался даже у неполовозрелых крыс.
Содержание триглицеридов и свободного .холестерина в сыворотке крови крыс в условиях моделирования у них распространенной среди населения формы белково-витаыинной недостаточности (соче-танный дефицит некоторых незаменимых аминокислот, преимущественно лизина, треонина и метионина, а также антиоксидантных витаминов А,Е,С) повышалось уже в неполовозрелом возрасте, причем эти сдвиги усугублялись по мере старения нивотных. Подобная тенденция обнаружена и у крыс, содержавшихся на низкобелковой или высокобелковой диетах. Следовательно, возрастные изменения в ли-пидном обмене, появляющиеся в физиологичных условиях (сбалансирования диета - контрольная группа) лишь у старых крыс, не только усугубляются на фоне белково-витаминного дисбаланса, но обнаруживаются при этих условиях уже на ранних стадиях онтогенеза.
У половозрелых и старых крыс контрольной группы, получавших сбалансированную диету, наблюдалось значительное возрастное снижение содержания свободных жирных кислот в сыворотке крови по сравнению с соответствующими показателями у неполовозрелых крыс,. Это возрастное снижение сохранялось и у животных, получавших обогащенную витаминами диету. Вместе с тем, при использованных несбалансированных рационах питания у половозрелых и старых крыс не отмечалось статистически значимых изменений данного показателя.'
У старых нрыс, получавших низкобелковую диету, содержание эфиров холестерина в сыворотке крови было значительно выше, чем у неполовозрелых и половозрелых крыс. Величина данного показателя у половозрелых крыс, содержавшихся на сбалансированной диете, была ниже, чем у неполовозрелых и старых крыс.
Возрастные сдвиги липопротецдного спектра сыворотки крови у крыс на фоне сбалансированной диеты характеризовались повышением содержания "атерогенных" фракции (ЛПНП) на фоне уменьшения уровня "антиатерогенных" ЛИ (ЛПВП) по мере старения кивотных (рис.1). Так наибольшей уровень ЛПНП.и наименьшее содержание ЛПВП в сыворотке крови выявлены у старых .крыс этой группы.
Указанные возрастные изменения в содержании ЛПНП и ЛПВП в сыворотке крови усугублялись при'всех изученных формах бедково-витаминной недостаточности и были наиболее выраженныйи в условиях низкобелкового питания.
Содержание ЛПОНП в сыворотке крови животных контрольной группы, получавших сбалансированную диету, не претерпело существенных возрастных изменений.-У гсрыс опытных групп, всех возрастов, особенно у старых животных, содержавшихся на рационах с различными формами белково-витаминного дисбаланса, величина данного показателя значительно превышала соответствующий контрольный уровень.
Следует подчеркнуть, что возрастные изменения в спектре ЛП у крыс контрольной группы'(сбалансированная диета), развивающиеся по меле их старения и выражающиеся в снижении уровня ЛПВП на фоне повышения содержания ЛПНП и'ЛПОНП.в сыворотке крови, обнаруживались в условиях моделированных форм белково-витаминного дисбаланса уже на ранних этапах онтогенеза. Так, в сыворотке крови контрольных крыс всех возрастов уровень ЛПВП был выше, а содержание ЛПОНП и ЛПНП в сыворотке крови, наоборот, было ниже, чем у животных соответствующих возрастов, получавших рационы с несбалансированным белкоБО-вигаминньм составом.
Обогащенная антиоксидантнкыи витаминами сбалансированная диета обусловила более высокое содержание "антиатерогенного" класса ЛП (ЛПВП) в сыворотке крови у старых крыс по сравнению с соответствующим контрольным показателем. Содержание ЛПОНП и ЛПНП в сыворотке крови у животных данной возрастной группы, получавших
30.
20.
10
ЛПОНП,'/,
АкДБ
ВЬД
НБД
40 :
30.
20.
НПК
ЛПНП, °/о
ПК
ск
НБД
--сд
АО., _
■йгж
70 ЛПБП, «/о
60.
50.
40.
пН
СК
АДДВ В БД НБД
НПК
ПК
РисЛ- Модифицирующее влияние белковых и витаминных компонентов рациона питания на возрастные изменения спектра ли-попротеидов в сыворотке крови (в %)у крыс. Примечание: НПК, ПК, СК - соответственно, неполовозрелые, половозрелые и старые крысы.
обогащённум диету, находилось на уровнях, близких к соответетвую-гцим контрольным величинам.
Таким образом, возрастные изменения у животных контрольной группы развивающиеся по мерс их старения, Еь^акаются, главным образом, в снижении содеркания "антиатерогенкогэ" класса ЛП (ЛПВП) и фосфэлшидов на фоке повышения уровня триглицеридов, свободного холестерина и "згерогенных"Л1ШП в сыворотке крови. Эти сдвиги'в . липидном обмене, составляя неблагоприятный метаболический фон и повышая риск возможного возникновения атеросклеротических поражений, носят, несомненно, отрицательный характер. Указанные неблагоприятные возрастные изменения в метаболизме липздов в значительной мере усугубляются в условиях всех моделированных форм белко-во-витаминных дисбалансов (недостаточность некоторых незаменимых аминокислот и витаминов, дефицит или избыток белка з'рационе питания), кроме того, е этих условиях они развиваются уже на ранних этапах онтогенеза. Обогащение сбалансированной диеты антиокси-дантнкми витамина;,!!! приводит ;; рачительному нивелированию указанных Еозрастных изменений.■
2. Влияние жировых компонентов рациона на показатели липцдного обмена в зависимости от возраста
Изученные формы дисбаланса жировых компонентов рациона питания (диеты с бараньим жйром или растительным маслом), как и в случаях белково-витаминными дисбалансами, также привели к усугублению возрастных изменений в содержании триглицеридов и свободного холестерина в сыворотке крови (табл.2). Причем в этих условиях указанные сдвиги, как и снижение уровня фосфолипидов сыворотке крови, обнаруживались не только у старых, ко и у половозрелых и даже у неполовозрелых крыс. Вместе с тем.следует отметить, что уровень фосфолипвдов в сыворотке крови у старых животных при дисбалансе жировых компонентов не отличался от соответствующего контрольного показателя..
В условиях содержания крыс на диете с бараньим жиром уро-вонь свободного холестерина в сыворотке крови существенно повышался в половозрелом возрасте и величина данного показателя практически сохранялась на данном уровне по мере старения животных. Тенденция к повышению содержания свободного холестерина в сызо-
Модифицирующее влияние жировых компонентов рациона питания ния показателей липидного обмена в сывороке крови (в
¡а возрастные измене-к контролю) у крыс
Изученные ' показатели ! ! Рационы питания
Возраст ( СД (контроль) ! ДЕК ! . ДРМ
фосфолипиды НПК 100 56х 82х
ПК 116* 87 • 53
СК 80х 76х 83х
Свободный НПК 100 133 129
холестерин ПК 74 ' 162х 119
СК" И7К 160х 138х
Свободные НПК ■ 100 136х 147х
жирные ПК 58х 85 69х
кислоты СК . . 47х 162х III
Триглицериды НПК 100 164х 150х
• ПК 118 155х 150х
СК 150х 205х 223х
Эфиры НПК 100 142х 124
холестерина ПК 60х 66х 88
СК 93 181х 140х
го
I
Примечание: НПК-неполовозрелые крысы» ПК-половозрелые крысы, СК-старые крысы Показатели литдного обмона у НПК, содержавшихся на сбалансированной диете (контроль , приняты за 100%. х-статистически значимое изменение (Рс0,05) по сравнению с соответствующим контролем
ротке крови наблюдалась у крыс всех возрастов, получавших диету с растительным маслом.
Содержание свободных жирных кислот и эфиров холестерина в сыворотке крови в условиях дисбаланса жировк-:' компонентов рациона питания повышалось в неполовозрелом и старческом возрастах, но снижалось у половозрелых крыс.
Модифицирующее влияние дисбаланса жировых компонентов рациона питания на возрастные изменения спектра ЛИ в сыворотке крови по своей направленности оказалось идентичными таковому белково-витаминных дисбалансов. В частности, оно выражалось в усугублении к более раннем проявлении возрастных сдвигов в спектре ЛИ сыворотки крови (рис.2).
3. Влияние различного содержания пищевых волокон на показатели липидного обмена у крыс разного возраста
Низкоклетчаточная диета, как другие изученные формы пищевого дисбаланса (дисбаланс белково-витаминных и жировых компонентов рациона питания), приводит к усугублению и более раннему развитию возрастных изменений в содержании фосфолилидов, триглицерй-дов и свободного холестерина в сыворотке крови (тпбл.З) Так, в этих условиях снижение уровня фосфолипццов и повышение содержания триглицеридов в сыворотке крови обнаруживалось у крыс всех возрастов, а у старых животных этой группы указанные сдвиги были более выражены, чем у контрольных крыс. Кроме того, у старых крыс, получавших низкэклетчаточную диету, наблюдалось повышение уровня свободного холестерина на фонз уменьшения содержания свободных жирных кислот в сыворотке крови.
На фоне высококлетчаточной диеты возрастные изменения в содержании триглицеридов, свободных'жирных кислот и фосфолипвдов в сыворотке крови' у крыс были практически идентичными с таковыми у животных контрольной группы. Подобная картина наблюдалась и в отношении возрастных изменений в спектре ЛП у животных этих, групп (рис.3). Низкоклетчаточная.диета, как видно из рисунка, усугубляла возрастные сдвиги в спектре ЛП сыворотки кроЕИ.
30.
20
<0 .
ЛПОНП,*
ИПК
ЛППК,*
30. 20.
<0 .
ПК
ск
70.
50
50.
40.
• нпк • лпвп,%
ПК
СГч
дьж
ДРМ.
мпл- 1пи;;ск
Рис.2. Модифицирующее влияние Кировых компонентов рациона питания на возрастные изменения спектра липопротеи — дов в сыворотке кроЕи (в %) у Щ5ыс. Примечание: НПК, ПК, СК-соогветственно неполовозрелые, половозрелые и старые крысы.
Модифицирующее влияние пищевых волокон рациона питания на возрастные изменения показателей липидного обмена в сыворотке крови (в % к контролю) у крыс
Рационы питания
ноу чеплою показатели Возраст ! ! СД (контроль) ! над ! щ
Фосфолипиды НПК 100 69* 93
ПК П6К 75х 94
СК ' 80я 74х 75*
Свободный НПК 100 119 ПО
холестерин . ПК 74 ПО 68
СК 117х 131* 129* .
Свободные НПК 100 100 98
жирные ПК 58х 129 6954
кислоты СК 47* 65х 55х
Триглицериды НПК 100 155* П8 .
ПК 118 132 127
СК 150х . 195* 159*
Эфиры НПК 100 141 106
холестерина ПК 60* 95 90
СК 93 129 102
ш
I
Примечание: НПК - неполовозрелые крысы, ПК - половозрелые крысы, СК - старые крысы. Показатели липидного обмена у КПК, содержавшихся на сбалансированной диете (контроль), приняты за ЮО/о. * - статистически значимое изменение (Р<0,05) по сравнению с соответствующим контролем.
20.
10 ¿10.
30
20
10. 70
60.
50.
АО
лпош.%
НПК
лпнп,%
ПК
ск
.. НКА
- вкд ^ сд
ЛЛВП,*/о
ПК
ск
НКА
Рис.З.Модифицирующее влияние клетчатки рациона питания на возрастные изменения спектра липопротеидов в сыворотке крови (в %) у крыс. Примечание: НПК, ПК, СН - соответственно, неполовозрелые, половозрелые и старые крысы.
- 17 -
Механизмы модифицирующего влияния алиментарных факторов на возрастные изменения в метаболизме липидов остаются недостаточно изученными. По-видимому, исследование скорости синтеза и катаболизма лкпопротеидов, обновляемости липидной и белковой части ЛП, липядпеоеносящих белков в зависимости от возраста и характера питания могло бы сыграть важную роль в выяснении указанных механизмов.
В ряде работ показано, что рацион с избыточным содержанием растительного масла и Еысокоуглеводные рационы приводят к определенным изменениям обновляемости апо-белков в ЛП (И.А.Щербакова, 1989 Л.И.Язева, 1989). Наряду с этим известно, что некоторые белковые и липидные компоненты ЛП постоянно переходят из одного класса ЛП в другой. При этом холестерин, фосфолипиды и триглице-риды ЛП молекул в процессе их циркуляции в кровеносном русле подвергаются ферментативным превращениям псд воздействием липо-протеидлипазы (ЛПЛ), печеночной триглицеридлипазы (П-ТРЛ) и ле-цитин-холестзринацилтрансферазы (ЛХАТ). Следует подчеркнуть, что процессы, протекающие с участием указанных ферментов являются ключевыми в обмене ЛП.
Результаты параллельно проведенных исследований (Р.М.Джума-баеЕЯ, 1991) по изучению активности липолитических ферментов и ЛХАТ в зависимости от возраста и характера питания на использованных в настоящей диссертационной работе экспериментальных моделях позволили выявить, что с возрастом происходит снижение актив-кости липолитических ферментов, более выраженное на фоне несбалансированных рационов питания. Подобная закономерность изменений выявлена и. в отношении ЛХАТ. При анализе полученных результатов необходимо иметь в виду, что повышенный уровень свободных жирных кислот в сыворотки крови, отмеченный при всех алиментарных дисбалансах, вероятно, обусловлен активацией гормон-чуветвитель-ной липазы, находящейся в реципрокных отношениях с ЛПЛ (Г.Г.Хе-чинашвили с соавт., 1980). Кроме того, снижение активности ключевых ферментов липвдного обмена может быть связано со снижением синтеза белка в организме вследствие дефицита пластическо-
го материала в условиях несбалансированности белкового состава ■рациона питания.
По существующим представлениям предпочтительными субстратами для ЛПЛ является ТРГ в составе.ЛПОНП, а для П-ТРЛ - "ремант-ные" ЛП промежуточной плотности. Следует подчеркнуть, что снижение липолитической активности приводит к замедлению оборота ЛПОНП и ЛПНП. Повыаение уровня ЛПНП скорее свего может быть связано с возрастным замедлением катаболизма Ш1 этого класса в печени, усугубляемое алиментарными нарушениями. Обычно в составе ЛП наиболее быстрому обновлению подвергаются ТРГ, затем ЭХС. Более медленно обновляются фосфолипиды, особенно в составе ЛПНП. Как показано А.Н.Климовым с соавт., (1981), в.условиях гиперхолестеринемии . скорость катаболизма липидных компонентов (ТРГ, ЭХС, ФЛ) ЛПОНП и ЛПНП заметно снижается, чем в норме. Можно полагать, что возрастные и алиментарные гиперхолестеринемии, связанные с дисбалансом эссенциальных факторов питания, оказывают аналогичное влияние на обновляемосгь лилвдной и белковой части ЛПОНП, что может служить одним из механизмов повышения их уровня в сыворотке крови (С.М.Абдраимова, 1990).
Снижение активности ЛХАТ также может быть связано с возрастным снижением интенсивности синтеза молекул фермента в печени. Кроме того, уменьшение содержания.фосфотапидов в крови может привести к недостатку субстратной обеспеченности ферментов. Снижение уровня ЛПНП, содержавших в составе апо-1 и апо-А-2, являющихся кофакторами ЛХАТ-реакции, также может способствовать снижению скорости процесса эсгерификации свободного холестерина,-. особенно у старых крыс на фоне пищевых дисбалансов.
Что касается других возможных биохимических механизмов развития выявленных сдвигов, то следует иметь в виду, что несбалансированное питание способствует усугублению возрастных изменений показателей метаболизма и.перекисного окисления липидов в печени Ш.'М.Акашева с соавт.., 1988; Р.Г.Татаева,1989), иодифи-'. кации содержания уровня микросомальных ферментов Р-450 в печени, изоформы которого, в частности холестерин -7-сС<- гвдроксилаза, участвуют в окислении свободного холесгерунв в желчные кислоты, а также нарушению процессов желчеобразования и жеячевццеления .
(Р.М.Джумабаева, 1991).
Рационализация питания в эксперименте путем обеспечения сбалансированности рациона гглтаник и обогащения его витаминами антиоксидантного действия (ОД) привело к позитивным сдвигам в обмене липидов. Так, например, указанное пипгзвсе воздействие препятствовало развиам) возрастных изменений у содержании СХС, ЭХО, ТРГ и основных классов ЛП в сыворотке крови.
Таким образом, анализ результатов проведенных исследований свидетельствует о том, что распространенные среди населения Казахстана формы олкментариой недостаточности могут способствовать более раннему распятию возрастных сдвигов в метаболизме липидов и в значительной мере усугублять их. С другой стороны, рационализация питания, обогащение пищевых рационов витаминами антиокскдапт-ного действия может оказывать протекторный эффект на развитие возрастных изменений э липидном обмене и служить в этой связи физиологичным методом профилактики возрастных дислипццемий.
ВЫВОДЫ
1. Возрастные изменения в метаболизме липидов у крыс самцов линии "Август" развивающиеся по мере их старения, характеризуются, главным образом, повышением содержания в сыворотке крови триглицеридов, свободного холестерина и "атерогенных" ЛПНП на фоне уменьшения уровня фосфолипидов, свободных жирных кислот и "ан-тиатерогенных" ЛПВШ
2. Недостаточное или избыточное потребление белка и особенно сочетанный дефицит незаменимых аминокислот (лизина, треонина, ыетионина) п аитиокездэктных витаминов (А,Е,С) в рационе питания усугублгот возрастные изменения в содержании фосфолипидов, свободного холестерина, триглицеридов, ЛШП и ЛПВП в сыворотке крови. Кроме того эти пищевые дисбалансы приводят к значительному возрастанию уровня ЛПОНП в сыворотке кр^ови.
Возрастные сдвиги показателей обмена липвдов, характерные для старых крыс контрольной группы (сбалансированное питание), появляются в условиях белко-витаминного дисбаланса не только в половозрелом, но даже в неполовозрелом возрасте.
3. Раннее развитие и более выраженный характер возрастных изменений в липвдном обмене выявлены и в условиях дисбаланса жировых компонентов рациона питания, причем эти сдвиги носят однонаправленный характер при избыточном потреблении как насыщенных, так к ненасыщенных жирных кислот. Кроме того эти пищевые дисбалансы приводят к развитию гиперлилидеыии, характеризующейся повышением содержания в сыворотке крови не только свободного холестерина и триглицеридов, но и свободных жирных кислот, эфиров холестерина, ЛПОНП и ЛПНП.
4. Кодифицирующее действие низкоклетчаточной диеты на возрастные изменения показателей липвдного обмена по своей направленности было, в основном, идентичным по сравнению с соответст? вующим эффектом дисбаланса жировых компонентов рациона питания. Различия заключались в том, что указанное модифицирующее влияние при низкоклётчаточной диете было менее выражено, а содержание свободных жирных кислот в сыворотке крови у старых крыс при этих условиях не повышалось, а наоборот, снижалось.
Обогащение рациона питания клетчаткой не оказало статистически значимого модифицирующего влияния на возрастные сдвиги изученных показателей липвдного обмена.
5. Все модифицированные формы пищевых дисбалансов, в той или иной мере усугубляя возрастные сдвиги изученных показателей липвдного обмена и способствуя более раннему их развитию, оказывают ' в целом,неблагоприятное воздействие на состояние метаболизма липидов. . ' •
6. Б условиях содержания животных на сбалансированной'диете, обогащенной антиоксвдантными витаминами А,Е и С, практически нз развивались характерные возрастные изменения показателей липидного обмена в использованные сроки исследования. Исключением при этом явилось снижение содержания свободных жирных кислот в сыворотке крови у половозрелых и старых крыс, как и у контрольных животных соответствующих возрастов.
Эти результаты подтверждают принципиальную возможность профилактики развития неблагоприятных изменений в метаболизме липчдов в процессе онтогенеза путем использования алиментарных
средств.
ПУТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Выявленные нарупенил липкдного обмена в сыворотке кро-еи при моделировании в эксперименте распространенных пищевых дисбалансов свидетельствуют о наличии сложных механизмов взаимоотношений обменных процессов. Полученные данные расширяют существующие представления о патогенетических механизмах развития дис-липидемий и дополняют круг факторов, участвующих в их формировании .
2. Полученные результаты свидетельствуют о тем, что небла- • гоприятные факторы питания приводят к усугублению возрастных сдвигов обмена и более раннему их развитию. Это диктует необходимость учета как возрастных, так и алиментарных факторов при проведении профилактики возрастных изменений метаболических процессов.
3. Метаболически обоснованное проведение рационализации питания (обогащение сбалансированной дизть; витаминами антиокс:*-дантного действия), оказывает благоприятный, эффект на уровне метаболизма лилвдов.
4. Материалы данной работы были использованы при подготовке методических рекомендаций: "Рационализация питания лиц пожилого и старческого возраста з условиях домов интернатов", Алма-Ата, 1990 г.
5. Полученные результаты использовались при проведении лекций-бесед в домах-интернатах для престарелых.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Акашева Ш.М., Искакова К.С. О возрастных особенностях показателей обмена липидов и липопротеидов в зависимости от характера питания // Тез.Всесоюз.симп. по биохим.липидов. - Алма-Ата, 1987. - С. 63.
2. Искакова К.С., Изатуллаев Е.А. Возрастные изменения содержания липвдов в сыворотке крови крыс в условиях разнохарактерного питания // Актуальные Еопросы стандартизации лабораторных- животных для медико-биологических исследований: Тез.докл.
Всесоюз.конф. - М., 1983 . 4.2. - С. 77-78.
3. Ксззкенбаав Б.Х., Искакова К.С., Джайляуов B.C., Татае- ' ва Р.К. Влияние рационализации питания на показатели метаболизма и перекисного окисления липидов в зависимости от возраста // Питание здорового и больного человека: Тез.докл. Менрес.каучн. -практ.конф. 26-27 апреля 1989. - Ашхабад, 1989. - С. 60-81.
4. Искакова К.С. Влияние характера питания на показатели липидного обмена в сыворотке крови в зависимости от возраста // Актуальные вопросы питания и проблемы алиментарно-зависимых заболеваний в республиках средней Азии и Казахстане: Матер.научн-практ.конф. II-13 апреля 1990. Карши, 1990. - С. 36-37.
5. Искакова К.С., Кошкенбаев Б.XI Показатели лшщдного обмена при несбалансированном питании в зависимости от возраста
// М, 199I. - Деп. в ВИНИТИ 13.05.91, № 4 (234). - С. 100-101.