Изменение липидного спектра сыворотки крови у молодых мужчин разных соматотипов после пищевой нагрузки

РезюмеУ 76 мужчин юношеского возраста (17 лет - 21 год) исследован липидный спектр сыворотки крови методом тонкослойной хроматографии и проведено определение соматотипов по схеме В.П. Чтецова с соавт. (1978). Обследование проводили натощак и через час после пищевой нагрузки (пробный завтрак энергетической ценностью 419 ккал, содержание белка - 17,9 г, жиров - 11,9 г, углеводов - 60,1 г). Обнаружены закономерности, свойственные отдельным соматотипам. У юношей брюшного соматотипа (обладающих среди других соматотипов наиболее выраженным жировым компонентом тела) выявлены изменения, свидетельствующие о нарастании жесткости мембран после пищевой нагрузки: снижение процессов этерификации холестерина и увеличение содержания после пищевой нагрузки сфингомиелина (р=0,001). У юношей мускульного соматотипа (с выраженным мышечным компонентом тела) после пищевой нагрузки фиксируется самое высокое содержание фосфатидилхолина и самое низкое - легкоокисляемых фракций фосфолипидов по сравнению со всеми другими соматотипами: грудным (р=0,044), брюшным (р=0,037) и неопределенным (р=0,021). Общей закономерностью является снижение у юношей всех соматотипов содержания свободных жирных кислот после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак: у грудного соматотипа (р=0,0001), мускульного (р=0,012), брюшного (р=0,041) и неопределенного (р=0,0018). Однозначность эффекта снижения свободных жирных кислот после пищевой нагрузки у всех соматотипов может свидетельствовать о важности этого процесса для поддержания гомеостатических констант организма.

Ключевые слова:нейтральные липиды, фосфолипиды, сыворотка крови, соматотип, компонентный состав тела, юноши, пищевая нагрузка

Вопр. питания. - 2015. - № 1. - С. 25-30.

Питание является одним из ключевых факторов, влияющих на процессы роста и развития организма, определяющих уровень здоровья и работоспособности [17]. При оценке питания и пищевого статуса жителей России установлено, что в последние годы потребление жира в рационе значительно превышает рекомендуемые величины [9, 11]. Новое и интенсивно развивающееся направление науки - липидомика, осуществляет всеобъемлющий анализ липидных метаболитов биологических объектов [1, 3]. Формируется отдельный раздел биохимии питания - нутрилипидомика [3, 20]. В том числе исследования в этом направлении проводятся в связи с изучением соматотипов, компонентного состава тела человека, а также в разные возрастные периоды, в различных этнических группах, у лиц, живущих в разных экологических условиях [4, 6, 8, 16, 18].

Особенно большое значение при этом придается изучению содержания жирового компонента тела, нарушение формирования которого является фактором риска развития ряда социально значимых заболеваний.

Однако во многом остается невыясненной реакция различных систем организма (в том числе липидного спектра сыворотки крови) на пищевую нагрузку у лиц разных соматотипов, в частности у молодых мужчин.

Цель исследования - изучение особенностей изменения различных фракций липидного спектра сыворотки крови под воздействием пищевой нагрузки у юношей разных соматотипов.

Материал и методы

Обследованы практически здоровые мужчины юношеского возраста (17 лет - 21 года) - студенты г. Красноярска, 76 человек, которые предварительно дали письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Соматический тип юношей определялся по схеме соматотипирования мужчин В.П. Чтецова и соавт. (1978) [19] при использовании данных 29 антропометрических параметров. В утренние часы по унифицированной методике В.В. Бунака (1941) измеряли антропометрические параметры (длина и масса тела), диаметры и обхваты конечностей и туловища. Использован метод калиперометрии для измерения толщины жировых складок.

На основании полученных измерений производили расчеты количественного содержания жирового, мышечного и костного компонентов тела по формулам J. Matiegka [23].

После 12-часового голодания испытуемые принимали натощак смешанный пробный завтрак, который включал: 50 г отварного мяса (говядина), поданного в виде фарша, 25 г хлеба пшеничного, 20 г сыра (жирность 30%), 50 г сахара свекловичного, 200 мл некрепкого чая. Общая калорийность составляла - 419 ккал, содержание белка - 17,9 г, жиров - 11,9 г, углеводов - 60,1 г. Образцы венозной крови забирали из локтевой вены натощак, перед приемом пробного завтрака и через 1 ч после пищевой нагрузки.

Для определения липидного спектра нейтральных липидов и фракций фосфолипидов в сыворотке крови использовали метод тонкослойной хроматографии [10]. В сыворотке крови было изучено соотношение следующих фракций нейтральных липидов: общие фосфолипиды (ОФЛ), свободный холестерин (СХ), свободные жирные кислоты (СЖК), триацилглицериды (ТАГ) и эфиры холестерина (ЭХС). Поскольку существенное значение имеет не только уровень содержания ОФЛ, но и соотношение фракций фосфолипидов, были изучены следующие фракции ОФЛ: фосфатидилхолин (ФХ), лизофосфатидилхолин (ЛФХ), сфингомиелин (СМ), а также суммарное содержание легкоокисляемых фосфолипидных фракций (ЛОФР).

Хроматограммы денситометрировали в отраженном свете на приборе "Хромоскан-200" ("Hitachi", Япония).

Все полученные данные были подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft Inc., 2001).

Проверку нормальности распределения количественных показателей выполняли с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Поскольку закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, использовали непараметрические U-критерий Манна-Уитни (в случае парных независимых совокупностей) и Т-критерий Вилкоксона (в случае парных зависимых совокупностей). Среднестатистические значения количественных величин представлены в виде М±m. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез (р) принимался равным 0,05.

Результаты и обсуждение

При сравнении содержания фракций нейтральных липидов до пищевой нагрузки статистически значимая разница между показателями у лиц с разными соматотипами фиксируется только для СХ и СЖК (см. таблицу). Самое низкое содержание СХ выявлено у лиц грудного соматотипа (статистически значимая разница (р<0,05) при сравнении с показателями лиц мускульного и неопределенного соматотипа). Но после пищевой нагрузки содержание СХ у юношей грудного соматотипа статистически значимо повысилось.

Содержание СЖК натощак статистически значимо различалось между всеми соматотипами (см. табл. 1). Самые высокие значения зафиксированы у юношей грудного и брюшного типов телосложения [разница статистически значима при сравнении с мускульным (р=0,007) и неопределенным (р=0,03) соматотипами]. На первый взгляд, это выглядит неожиданным, так как визуально грудной и брюшной соматотипы отличаются друг от друга. Однако эти два соматотипа, согласно схеме соматотипирования В.П. Чтецова, характеризуются превалированием жирового компонента тела над мышечным и костным, что может объяснить похожие закономерности в содержании СЖК в сыворотке крови натощак. Следует отметить, что после пищевой нагрузки в отличие от показателей натощак статистически значимой разницы в содержании СЖК между соматотипами не выявлено (см. таблицу). Значения СЖК после пищевой нагрузки у всех соматотипов стали более однородными.

В отношении фракций фосфолипидов статистически значимой разницы до пищевой нагрузки между соматотипами не выявлено ни для одного показателя. Поскольку фосфолипиды составляют значительную долю структурных компонентов мембран клеток, липопротеидов и других органических соединений [2, 22], можно сказать, что натощак не фиксируется разницы в содержании основных структурных компонентов мембранных образований у юношей разных соматотипов.

После пищевой нагрузки выявляется разница в содержании нейтральных липидов и фракций фосфолипидов при сравнении показателей у юношей разных соматотипов.

Относительно нейтральных липидов в сыворотке крови можно отметить, что после пищевой нагрузки у юношей брюшного соматотипа отмечено самое высокое среди сравниваемых соматотипов содержание СХ (статистически значимая разница при сравнении с мускульным соматотипом, р=0,037). При этом у лиц брюшного соматотипа после пищевой нагрузки статистически значимо (р<0,05) снижается ЭХС по сравнению с показателями натощак. Значение ЭХС у юношей брюшного соматотипа становится самым низким среди сравниваемых соматотипов [статистически значимая разница зафиксирована с грудным (р=0,025) и неопределенным (р=0,006) соматотипами].

Подобное сочетание - высокое содержание СХ и низкое ЭХС после пищевой нагрузки - может указывать на снижение катализируемых лецитин-холестерин-ацетилтрансфераза (ЛХАТ) процессов этерификации СХ [21] у юношей брюшного соматотипа, способствуя повышению градиента СХ в наружном слое мембраны [15], что приводит к нарастанию жесткости мембран.



Эти закономерности у юношей брюшного соматотипа подтверждаются при анализе содержания не только нейтральных липидов, но и фракций фосфолипидов. Только у лиц этого соматотипа содержание СМ статистически значимо (р<0,05) повышается после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак. В итоге у них после пищевой нагрузки фиксируется самое высокое среди изученных групп соматотипов содержание СМ (см. таблицу), разница статистически значима при сравнении со всеми остальными соматотипами: грудными (р=0,04), мускульным (р=0,006) и неопределенным (р=0,009). Общеизвестно, что различные группы фосфолипидов распределены неравномерно на внешнем и внутреннем слоях биомембран. Так, ЛОФР сосредоточены на внутренней поверхности, а трудноокисляемые фракции (ФХ и СМ) на внешней поверхности мембраны. В нормальной мембране существует постоянное динамическое равновесие между синтезом и распадом фосфолипидов, которое меняется при активации клеток или при возникновении патологических состояний [12]. Известно, что СМ является самым насыщенным и гидрофобным фосфолипидом [7].

Повышение его содержания изменяет физикохимические свойства плазматических мембран с нарастанием жесткости мембран, что может приводить к изменению активности клеточных рецепторов и внутриклеточных ферментов [13], снижению проницаемости биологических мембран для ионов [7].

В отношении фракций фосфолипидов после пищевой нагрузки следует еще отметить самое низкое содержание ЛОФР у юношей мускульного соматотипа (см. таблицу) в сравнении со всеми другими группами соматотипов: грудными (р=0,044), брюшным (р=0,037) и неопределенным (р=0,021). В то же время у лиц мускульного соматотипа выявлено самое высокое после пищевой нагрузки содержание ФХ по сравнению с другими соматотипами [разница статистически значима при сравнении с грудным соматотипом (р<0,05)].

Известно, что в состав ЛОФР входит такая фракция, как фосфатидилэтаноламин (ФЭА). При метилировании ФЭА с участием метилтрансферазы происходит превращение ФЭА в ФХ [14]. Так что можно предполагать, что низкое содержание ЛОФР и увеличение ФХ после пищевой нагрузки у юношей мускульного соматотипа может быть связано с этими мембранными процессами: метилированием ФЭА с превращением его в ФХ.

Выше были представлены сведения об изменении различных параметров липидного спектра у юношей разных соматотипов после пищевой нагрузки. Но помимо этого выявлены совершенно однозначные изменения, характерные абсолютно для всех соматотипов под воздействием пищевой нагрузки. У юношей всех соматотипов произошло снижение СЖК после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак (см. таблицу).

Изменения статистически значимы у всех соматотипов - грудного (р=0,0001), мускульного (р=0,012), брюшного (р=0,041) и неопределенного (р=0,0018).

Выявленное снижение уровня СЖК после пищевой нагрузки можно связать с тем, что пробный завтрак, который испытуемые приняли в качестве пищевой нагрузки, содержал большое количество углеводов (сахара). Это способствовало выбросу значительного количества инсулина, повышение уровня которого сопровождается снижением в плазме крови не только глюкозы, но и жирных кислот [5].

Итак, обнаружены различные изменения липидного спектра у юношей отдельных соматотипов в связи с пищевой нагрузкой. Наибольшее количество статистически значимых изменений обнаружено у юношей брюшного соматотипа. Выявлены изменения, свидетельствующие о нарастании жесткости мембран у юношей этого соматотипа после пищевой нагрузки. В том числе обнаружены свидетельства снижения процессов этерификации СХ и статистически значимое увеличение содержания СМ (самого насыщенного фосфолипида) после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак. Среди закономерностей, характерных для отдельных соматотипов, стоит отметить высокое содержание ФХ и самое низкое содержание ЛОФР после пищевой нагрузки у юношей мускульного соматотипа, статистически значимо отличающиеся от всех остальных соматотипов.

Однако самой общей закономерностью является значительное и статистически значимое снижение СЖК у юношей всех изученных соматотипов после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак. Однозначность эффекта снижения содержания СЖК в сыворотке крови, не зависящая от принадлежности к определенному соматотипу, может свидетельствовать о физиологической значимости этого процесса для поддержания гомеостатических констант организма.

Литература

1. Акмурзина В.А., Селищева А.А., Швец В.И. От анализа липидов к липидомике // Вестник МИТХТ. - 2012. - Т. 7, № 6. - С. 3-21.

2. Болдырев А.А. Биологические мембраны и транспорт ионов. - М.: МГУ, 1985. - 167 с.

3. Васильев А.В., Шаронова Н.Э., Кулакова С.Н. Нутриметаболомика - новый этап развития биохимии питания. Роль нутрилипидомных исследований // Вопр. питания. - 2014. - Т. 83, № 1. - С. 4-11.

4. Зайцева О.И., Терещенко В.П., Колодяжная Т.А., Дворяшина Е.М. Адаптивные вариации фосфолипидного состава мембран эритроцитов детей различных регионов Сибири // Сибир. мед. обозрение. - 2008. - Т. 51, № 3. - С. 18-21.

5. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. - СПб.: Питер Ком, 1999. - 512 с.

6. Козлов А.И., Вершубская Г.Г., Санина Е.Д. и др. Концентрация липидов и липопротеидов в сыворотке крови и компонентный состав тела // Физиология человека. - 2012. - Т. 38, № 3. - С. 116-123.

7. Крепс Е.М. Липиды клеточных мембран. Эволюция липидов мозга, адаптационная функция липидов. - Л.: Наука, 1981. - 339 с.

8. Никитюк Д.Б., Позднякова А.Л. Применение антропометрического подхода в практической медицине: некоторые клиникоантропологические параллели // Вопр. питания. - 2007. - Т. 76, № 4. - С. 26-29.

9. Погожева А.В., Сорокина Е.Ю., Батурин А.К. и др. Роль консультативно-диагностических центров "Здоровое питание" в диагностике и алиментарной профилактике неинфекционных заболеваний // Вопр. питания. - 2014. - Т. 83, № 6. - С. 52-57.

10. Ростовцев В.Н., Резник Г.Е. Количественное определение липидных фракций плазмы крови // Лаб. дело. - 1982. - № 4. - С. 218-221.

11. Сазонова О.В., Батурин А.К. Питание и пищевой статус работников умственного труда с низкой физической активностью // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79 , № 3. - С. 46-50.

12. Сергеева М.Г., Варфоломеева А.Т. Каскад арахидоновой кислоты. - М.: Народное образование, 2006. - 256 с.

13. Смирнова И.П., Коновалова Т.Т., Манчук В.Т. Проспективный мониторинг липидных спектров плазмы и липопротеидов высокой плотности у больных ишемической болезнью сердца и в сочетании с артериальной гипертонией, сахарным диабетом типа 2 в процессе годичного лечения ципрофибратом // Сибир. мед. журн. (г. Иркутск). - 2005. - Т. 55, № 6. - С. 24-29.

14. Соловей Л.И., Манчук В.Т. Север-человек: адаптивные модификации метаболизма липидов. - Красноярск, 1998. - 212 с.

15. Титов В.Н. Клиническая биохимия жирных кислот, липидов и липопротеинов. - М.: Триада, 2008. - 272 с.

16. Тонких Ю.Л., Цуканов В.В., Бронникова Е.П. и др. Липиды сыворотки крови и их ассоциация с липидами желчи при заболеваниях желчевыводящих путей у коренных и пришлых жителей Хакасии // Сибир. мед. журн. (г. Иркутск). - 2013. - Т. 122, № 7. - С. 32-36.

17. Тутельян В.А., Гаппаров М.М., Батурин А.К. и др. О роли индивидуализации питания в спорте высших достижений // Вопр. питания. - 2011. - Т. 80, № 5. - С. 78-82.

18. Фефелова Ю.А., Фефелова В.В., Казакова Т.В. и др. Конституциональная обусловленность внутрисистемных корреляционных связей липидного состава мембран лимфоцитов крови у девушек 16-20 лет при пищевой нагрузке // Сибир. мед. обозрение. - 2013. - Т. 84, № 6. - С. 33-37.

19. Чтецов В.П., Лутовинова Н.Ю., Уткина М.И. Опыт объективной диагностики соматических типов на основе измерительных признаков у мужчин // Вопр. антропологии. - 1978. - Вып. 78. - С. 3-22.

20. Chatgilialoglu C., Ferreri C. Nutrilipidomics: a tool for personalized health // J. Glycomics Lipidomics. - 2012. - N 2. - P. e109. doi:10.4172/2153-0637.1000e109

21. Ikonen E. Cellular cholesterol trafficking and compartmentalization // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2008. - Vol. 9, N 2. - P. 125-138.

22. Los D.A., Murata N. Membrane fluidity and its role in the perception of environmental signals // Biochim. Biophys Acta. - 2004. - Nov 3. - Vol. 1666, N 1-2. - P. 142-157.

23. Matiegka J. The testing of physical efficiency // Am. J. Phys. Anthropol. - 1921. - Vol. 4, N 3. - P. 223.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»