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王加启等:长期摄入全脂牛奶或者牛奶脂肪不会显著增加正常饮食和高脂饮食小鼠的体重与血脂负担
2024-12-2835

全球有超过60亿人食用牛奶,使其成为人类最重要的食物来源之一。但是,国际上普遍认为全脂牛奶或者牛奶脂肪会增加宿主的体重与血脂负担。早前流行病学研究提示摄入全脂牛奶与冠心病风险增加相关,因此美国、英国、加拿大和中国等许多国家的膳食指南均建议饮用脱脂奶或低脂奶,减少牛奶脂肪的摄入,以预防心血管疾病,牛奶加工业也不断增加脱脂或者低脂类奶制品的产量,消费者也对全脂牛奶或者牛奶脂肪心存疑虑。但是,近期又有研究表明,乳脂摄入不会增加心血管疾病的发生风险。这些矛盾结论的出现,主要由于相关结果来源于人群回顾性研究,回顾性研究数据多为‘事后归因(posthoc)’分析,食物摄入的历史回顾很难准确;同时,不同人群遗传背景比较复杂,以及难以精准监测饮食状况和研究条件差异等因素也影响研究结果。

我国成年人群超重或者肥胖数量达到5.56亿人,占50.7%,血脂异常3.9亿人,占35.6%。这些人群能不能食用全脂牛奶?面对这一理论问题,迫切需要开展精准控制条件下的确证研究与机理探索。
2024年12月,中国农科院王加启、任广旭等在iMeta杂志上发表“长期摄入乳脂不会显著增加正常和高脂饮食小鼠的血脂负担”研究成果。iMeta杂志2024年的影响因子23.8,位列微生物学期刊全球2/161,仅低于Nature Reviews,同学科研究类期刊全球第一。
一、长期摄入全脂牛奶或者牛奶脂肪不会显著增加正常饮食和高脂饮食小鼠的体重与血脂负担
该研究选用遗传背景清晰,基因序列稳定的C57BL/6小鼠模型,是研究糖尿病、肥胖症、动脉粥样硬化的常用模型。对正常饮食组和高脂饮食组,持续7周每天分别饲喂15毫升全脂牛奶或者0.5毫升牛奶脂肪,相当于人持续5年每天食入2千克以上的全脂牛奶或者100克以上的牛奶脂肪。结果表明,无论对正常饮食组还是高脂饮食组,长期高剂量食用全脂牛奶或者牛奶脂肪,均不显著增加小鼠的体重和血脂负担(图1和图2)。
相反,该研究发现,无论是对正常饮食小鼠还是高脂饮食小鼠,长期高剂量食用全脂牛奶或者牛奶脂肪,都显著提高了小鼠血液高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,HDL-C能够降低动脉粥样硬化性心血管疾病的风险。

图1 正常日粮小鼠连续7周饲喂全脂牛奶和牛奶脂肪后
体重、LDL-C和HDL-C含量变化

【注】 N-Ctl:正常饮食小鼠,N-Mlk:正常饮食小鼠+全脂牛奶,N-Fat:正常饮食小鼠+牛奶脂肪。

图2 高脂日粮小鼠连续7周饲喂全脂牛奶和牛奶脂肪后
体重、LDL-C和HDL-C含量变化
【注】 H-Ctl:高脂饮食小鼠,H-Mlk:高脂饮食小鼠+全脂牛奶,      H-Fat:高脂饮食小鼠+牛奶脂肪。

解剖数据显示,对正常饮食组,全脂牛奶或者牛奶脂肪实际上降低了小鼠附睾脂肪组织的重量,对高脂饮食组,全脂牛奶或者牛奶脂肪有降低小鼠附睾脂肪组织重量的趋势(图3)。

图3 正常日粮小鼠和高脂日粮小鼠连续7周饲喂全脂奶和牛奶脂肪后
附睾白色脂肪及褐色脂肪含量

【注】 N-Ctl:正常饮食小鼠,N-Mlk:正常饮食小鼠+全脂牛奶,N-Fat:正常饮食小鼠+牛奶脂肪,H-Ctl:高脂饮食小鼠,H-Mlk:高脂饮食小鼠+全脂牛奶,H-Fat:高脂饮食小鼠+牛奶脂肪。

二、长期摄入全脂牛奶或者牛奶脂肪能够改善小鼠肠道微生物及其代谢产物,对血脂发挥正向调控作用
该研究进一步揭示,全脂牛奶或者牛奶脂肪通过调控和改善肠道微环境,包括肠道微生物和代谢产物,正向调节小鼠的血脂代谢。这是因为牛奶脂肪中含有许多对人类健康有益的成分,如单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、共轭亚油酸、ω-3脂肪酸和中链饱和脂肪酸。对差异代谢物的功能分析表明,来自全脂牛奶和牛奶脂肪干预的代谢物,如11(E)-Eicosenoic acid(11 (E)-二十碳烯酸)和Trans-Cinnamic acid(tCA,反式肉桂酸)能够降低LDL-C,其中tCA还能够降低Adiponectin(脂联素),Homovanillic acid(香草酸)能够提高HDL-C,并与代谢相关脂肪肝病(MAFLD)风险的降低相关,Biliverdin(胆绿素)能够减少总胆固醇,Heptadecanoic acid(十七烷酸)与心血管代谢疾病和肝脏脂肪呈负相关。3,4,5-Trimethoxybenzoic acid(3,4,5-三甲氧基苯甲酸)能够增强机体抗氧化能力。
该研究还发现,对正常饮食小鼠,长期摄入全脂牛奶和牛奶脂肪能显著改善肠道微生物中的α多样性,但是对高脂饮食小鼠的改善效果不明显,这表明高脂饮食对肠道微生物的负面影响更强,即使食用全脂牛奶和牛奶脂肪也难以完全扭转这种负面影响(图4)。

图4 正常日粮小鼠和高脂日粮小鼠连续7周饲喂全脂牛奶和牛奶脂肪后

肠道微生物组成变化
【注】 N-Ctl:正常饮食小鼠,N-Mlk:正常饮食小鼠+全脂牛奶,N-Fat:正常饮食小鼠+牛奶脂肪,H-Ctl:高脂饮食小鼠,H-Mlk:高脂饮食小鼠+全脂牛奶,H-Fat:高脂饮食小鼠+牛奶脂肪。

三、展望

该研究成果从理论上回答了全脂牛奶或牛奶脂肪对不同饮食小鼠血脂影响的机理及其潜在调节路径,有助于从产业上深化对全脂牛奶或牛奶脂肪的健康认识与全面利用,实现食物资源效率最大化,从消费上解答长期以来消费者对全脂牛奶或牛奶脂肪的担心疑虑。全脂牛奶或牛奶脂肪的更多研究将对全球营养健康政策的调整与改善具有重要而深远的意义。

论文完成人:

任广旭、何亮、刘永鑫为第一作者,费予珂、刘小凡、陆秋佚、陈欣、宋志达为合作作者,王加启为通讯作者。

论文完成单位:

农业农村部食物与营养发展研究所、清华大学信息科学技术学院、中国农业科学院深圳农业基因组研究所、新疆大学计算机科学与技术学院、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所。

论文资助项目:

该研究得到十四五国家重点研发计划项目“奶业全产业链高效优质生产关键技术”(2022YFD1301005)资助。

论文链接网址:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/imt2.256


编辑:范云琳
校对:张 芳
审核:邢海云

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