太极拳锻炼对肥胖老年人肠道益生菌和血脂代谢影响的相关性研究
2012-04-29周涛邱宗忠刘巍
周涛 邱宗忠 刘巍
摘要:为探讨太极拳练习对肥胖老年人肠道益生菌和血脂影响的相关性,本研究对为期一年太极拳练习的肥胖老年人肠道益生菌中的肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌和血清甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL—C)和高密度脂蛋白(HDL—C)进行定期检测。结果表明:与3个月时相比,6个月、9个月和12个月时的肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量均明显增加,血清TC、TG和LDL—C浓度明显降低,HDL—C浓度明显升高,且均呈现明显的练习时间依赖性,即太极拳练习时间越长,肠道益生菌和血脂改善越明显。肠道益生菌可以通过多种途径明显加强胆固醇的转化利用,改善血脂代谢,提示肠道益生菌数量增加可能是太极拳练习改善肥胖老年人脂代谢的生物学机制之一。
关键词:太极拳;益生菌;血脂
中图分类号:G804。55文献标识码:A文章编号:1006—2076(2012)01—0062—05
Abstract:To explore the correlation of intestinal probiotics and blood lipid of obese old people who practice Taijiquan for one year, the intestinal probiotics, including bacillus acidophilus,actobacillus casei and bacillus bifidus and the blood lipids,including TG,TC,LDL—C and HDL—C are periodically measured。 The results are as follows: compared with 3—month group, the quantity of bacillus acidophilus,actobacillus casei and bacillus bifidus and the concentration of HDL—C increase significantly in the groups of 6—month, 9—month and 12—month; the concentration of TG,TC and LDL—C also decrease obviously。 There is an obvious connection between these data and practice time: the longer one practices Taijiquan,the more obviously the intestinal probiotics and blood lipid will be improved。 The intestinal probiotics can significantly strengthen the transformation of cholesterol and improve the metabolism of blood lipid。It indicates that the improvement of intestinal probiotics quantity is one of the biological mechanisms,with which Taijiquan can improve blood lipid metabolism of obese old people。
Key words:Taijiquan; probiotics; blood lipid
益生菌是指改变肠道菌群平衡而对宿主显示保健效果的活微生物,常见的益生菌有肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等[1]。近年来,益生菌对健康的作用越来越受到人们重视。益生菌与肥胖发生的关系及益生菌在治疗和预防肥胖中的作用和机制成为研究热点。许多研究表明[2—3],益生菌具有较好的减重、降血脂作用,此外还有其他的多重保健功效,如营养、改善胃肠功能、增强机体免疫力、抗肿瘤、抗氧化等。
研究证实[4—5],太极拳作为传统体育健身项目,对肥胖老年人的健身作用非常明显:改善血脂、脂蛋白代谢,增强抗动脉粥样硬化能力,防治心脑血管疾病等,但是这些相关研究主要集中在太极拳对肥胖老年人健身效果的研究上,有关其健身机制的研究较少。本研究对长期练习太极拳的肥胖老年人进行肠道益生菌中的肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌以及血脂和脂蛋白测试,分析太极拳对肥胖老年人肠道益生菌、血脂和脂蛋白的影响,探讨肥胖老年人肠道益生菌变化与血脂变化的相关性,以寻求太极拳练习改善肥胖老年人血脂代谢的生物学机制。
1研究对象与方法
1。1研究对象
55名肥胖老年人,其中男33人,年龄55~61岁;女22人,年龄50~60岁,均为近期无运动习惯的太极拳运动初学者。经临床医学检查和慢性病史询问等,研究对象均无器质性心肺疾患,无酗酒和抽烟等不良生活习惯,近期(3个月内)未使用激素类药物,实验前均告知了研究方案,并签署知情同意书,自愿参加本实验。
1。2研究方法
1。2。1训练计划
运动项目:以学练国际推广套路24式太极拳为项目内容;运动强度:采用心率遥测仪对运动强度进行监控。每月调整一次强度,通过改变练习时重心高度、练习间歇时间调节运动强度;运动时间和频率:每次持续练习1小时,每天1次,每周练习5天,共12个月。本研究中太极拳练习者的锻炼时间为早晨 07:00~08:00,整个实验期间要求受试者不学练任何其他健身项目和中等强度以上的运动项目,饮食习惯不改变。
1。2。2取材
粪便样本采集:所有受试者每三个月留取早晨新鲜粪便一次,即太极拳练习3个月、6个月、9个月和12个月时,每次留取的粪便置于无菌干燥采便盒内,立即送实验室进行稀释、接种和培养,要求从标本采集到接种培养整个过程不超过2小时。
血液样本采集:所有受试者每三个月抽取静脉血一次,即太极拳练习3个月、6个月、9个月和12个月时,每次取血在清晨、空腹、安静状态下进行,分离血清,—70℃冰箱保存待测。
1。2。3指标测试
益生菌指标:肠道益生菌群计数参照刘祥等[6]的计数方法:无菌称取搅匀后的代表性粪便10 g于90 ml稀释液中,充分混匀后用稀释液进行10倍梯度稀释至108,选择合适稀释度的样本20 μl分别接种在各培养基上,每个稀释度做三个平行样。按相应要求和条件进行培养后,以菌落形态、革兰氏染色镜检、生化反应等鉴定计数菌落,求平均值,并计算出每g湿便中的菌数。
血脂指标: TG、TC、LDL—C和HDL—C以酶法测定,采用北京中生试剂盒,日立7170型自动生化分析仪完成。
1。2。4统计处理
全部数据均以均数±标准差(±s)表示。数理统计采用SPSS13。0 for Windows统计软件,各组均数之间进行单因素方差分析,显著性水平取P<0。05和P<0。01。
2研究结果
表1结果显示,与3个月时相比,9个月、12个月时的肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量上升非常明显(P<0。01);6个月时肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量也上升,但差异性有区别,乳酸杆菌具有极显著性差异(P<0。01),双歧杆菌具有显著性差异(P<0。05),肠嗜酸杆菌不具有差异性。与6个月时相比,9个月时肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量均上升,但只有肠嗜酸杆菌上升具有显著性差异(P<0。05);12个月时肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量也均上升,其中肠嗜酸杆菌上升具有极显著性差异(P<0。01),双歧杆菌具有显著性差异(P<0。05),乳酸杆菌不具有差异性。与9个月时相比,12个月时肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量也均上升,但不具有显著性差异。
表2结果显示,与3个月时相比,9个月、12个月时的TC、TG和LDL—C浓度降低和HDL—C浓度升高具有极显著性差异(P<0。01);6个月时 TG降低和HDL—C升高具有极显著性差异(P<0。01),TC和LDL—C降低具有显著性差异(P<0。05)。与6个月时相比,12个月时 TC、TG和LDL—C降低和HDL—C升高具有极显著性差异(P<0。01);9个月时TC、TG降低具有极显著性差异(P<0。01),LDL—C降低和HDL—C升高具有显著性差异(P<0。05)。与9个月时相比,12个月时 TG降低具有极显著性差异(P<0。01);LDL—C降低和HDL—C升高具有显著性差异(P<0。05)。
此外,综合表1和2的结果还可以看出,肥胖老年人肠道益生菌数量增加和血脂代谢改善与太极拳练习时间之间具有明显的依赖性:太极拳练习时间越长,各指标改善越明显。
3分析与讨论
3。1太极拳练习对肥胖老年人肠道益生菌的影响
有关益生菌对人体健康的促进作用在医学和生物学领域已经得到证实,研究相对较多,但是在运动医学和运动训练领域有关益生菌的研究寥寥可数。李世成等[7]对高强度运动后大鼠进行大豆低聚肽补充,研究发现大鼠肠道条件致病菌增殖受抑制,益生菌生长增强,肠道微生态改善。史艳莉等[8]对大负荷训练大鼠进行魔芋甘露聚糖补充,结果与李世成等的研究结果一致。刘振玉等[9]对竞技运动员进行益生菌粉补充,结果表明益生菌能明显促进田径运动员抗疲劳能力。这些研究主要集中在运动后营养物质补充对肠道益生菌的影响和益生菌补充对运动员运动能力的影响方面,有关运动本身对肠道益生菌的影响并未见报道。本研究首次对太极拳练习对肥胖老年人肠道益生菌的影响进行研究,结果显示太极拳练习能明显增加肥胖老年人肠道益生菌数量。现已证实[10—11],益生菌可耐受胃酸及肠道消化液,黏附于肠黏膜上皮细胞,通过自身及产生代谢物和抑制物排斥致病菌生成,帮助建立和维持肠道最佳优势菌群,形成平衡的肠道微生态环境,改善胃肠功能,预防胃肠道感染,促进润肠通便,防治腹泻,保护肝脏。相关研究证明[12—13],肥胖人和肥胖小鼠肠道菌群的数量和种类发生改变:肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等益生菌数量减少,促进脂肪积累和肥胖形成的拟杆菌等数量增加。太极拳练习使得肥胖老年人益生菌数量增加,可以调节其肠道微生态环境,改善肠道菌群的种类和数量,对肥胖老年人的胃肠功能改善具有良性的刺激作用。本研究结果还显示出明显的时间依赖性,即太极拳练习时间越长,肠道益生菌数量增加越明显,提示长期太极拳练习可以明显改善肥胖老年人的胃肠功能。
3。2太极拳练习对肥胖老年人血脂的影响
研究已经证实,太极拳运动对改善血脂和脂蛋白代谢具有良好的效果。赵海军等[4]和张迎军等[14]在对中老年人血脂和脂蛋白代谢的太极拳运动干预研究中发现,太极拳运动能显著降低血清TG和LDL—C、增加HDL—C。王国凡[15]研究报道,老年女性长期坚持太极拳运动,血脂(TC、TG、HDL—C、HDL—C/TC 等)指标及精神状态、记忆能力向良性化方向发展。孙莉敏等[16]对52名伴有高血脂症的Ⅱ型糖尿病患者进行太极拳、练功十八法等运动,运动干预1年后,患者TG、TC、TC/ HDL—C比值均显著降低。王敬浩等[17]也曾报道,8周太极拳锻炼后,TG水平明显下降,HDL—C水平及HDL—C / TC比值显著升高。本研究结果与已有研究的结果基本一致,长期太极拳练习能明显改善肥胖老年人血脂和脂蛋白的代谢。
此外,在资料查阅过程中发现,现有的太极拳对血脂和脂蛋白影响的研究基本都是“静态”研究,即对太极拳练习前与后或者是太极拳练习后与普通对照组的血脂和脂蛋白代谢比较,没有对太极拳练习影响血脂和脂蛋白代谢的“动态”监控,即在太极拳练习过程中对血脂和脂蛋白代谢的变化进行定期连续多次检测,本研究正好弥补了此缺陷,对为期一年太极拳练习的肥胖老年人血脂和脂蛋白代谢的变化每三个月进行一次定期检测,了解练习周期内老年人血脂和脂蛋白变化的过程。定期的连续检测显示,肥胖老年人的血脂和脂蛋白变化具有明显的时间依赖性:太极拳练习时间越长,血脂和脂蛋白改善越明显。
3。3肥胖老年人肠道益生菌变化与血脂变化的相关性
人体实验证明服三株口服液(含双歧杆菌、乳酸杆菌、屎球菌)可降低血脂[18—20]。Chen等[21]报道,给高胆固醇大鼠模型喂饲青春双歧杆菌与低聚糖组成的微生态调节剂,14天后血清TC和TG的含量基本降到正常水平。Eyssen等[22]报道,常规动物粪便中比无菌动物排泄胆固醇的量高得多。无菌动物在应用胆固醇饲料时,血液中积累2倍同样饲料常规动物胆固醇量,说明肠道菌群可干扰胆固醇的吸收。
近年来,微生态学家研究发现[23],肠道益生菌中的肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等能直接影响胆固醇代谢,具体机制如下:1)菌体含有的胆盐水解酶使胆盐由结合态转变为脱结合态,与胆固醇发生共沉淀。Klaver等[24]研究发现多株乳酸杆菌产生的胆盐水解酶可使结合胆酸分解为游离胆酸,游离胆酸与胆固醇结合形成复合物共同沉淀下来,胆固醇含量降低。Taranto和Grill等[25—27]也认为胆盐水解酶活性是胆固醇降低的关键因素,并通过动物实验证实乳酸杆菌促进胆固醇沉淀和排出的观点。2)菌体细胞直接吸收胆固醇和胆固醇渗入菌体细胞膜或壁。Kimoto等[28]发现热杀死细菌既没有共沉淀发生,也不能吸收胆固醇,却能够去除部分胆固醇,可能是胆固醇掺入细胞膜,而活细胞去除胆固醇则是掺入细胞膜与吸收至细胞内共同作用的结果。Dambekodi等[29]用长双歧杆菌作为实验材料,发现大部分胆固醇被吸收到细胞内,膜中含有的胆固醇仅约20%,可能胆固醇仅仅是被吸附到细胞膜表面,并没有与膜紧密结合。3)菌体产生胆固醇氧化酶或其他酶系,直接降解胆固醇:胆固醇氧化酶可以把胆固醇氧化为胆甾—4—烯—3—酮。Uwajima等[30]从土壤中分离到产胞外胆固醇氧化酶的微生物,诱导其产生胞外胆固醇氧化酶,结果显示从培养液中可分离到胆固醇的氧化产物胆甾—4—烯—3—酮。对鸡蛋黄、牛奶、猪油中胆固醇的降解国内外也有类似报道[31]。益生菌通过这些途径可以在很大程度上减少人体内胆固醇浓度,疏通人体血液管道,防止脂类物质过多积存。
本研究中,太极拳练习使得肥胖老年人肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量明显增加;血清TC、TG和LDL—C水平降低,HDL—C水平升高,血脂代谢明显改善。增加的益生菌通过上述作用机制可以明显增强肥胖老年人胆固醇被转化、利用和清除的过程,降低血脂,改善脂代谢。由此推测,肠道益生菌数量增加可能是太极拳练习改善肥胖老年人脂代谢的生物学机制之一。
4结论
4。1长期太极拳练习可以明显改善肥胖老年人肠道菌群种类和数量,肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等益生菌增多,调节肠道微生态环境,促进胃肠功能改善,并且具有明显的练习时间依赖性,即太极拳练习时间越长,肠道益生菌增加越明显。
4。2长期太极拳练习可以明显降低肥胖老年人血清TC、TG和LDL—C水平,提高HDL—C水平,对血脂和脂蛋白代谢具有良好的刺激作用,并且也具有明显的练习时间依赖性。
4。3肠嗜酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等肠道益生菌通过多种作用途径可以明显增强胆固醇的转化利用,改善血脂代谢,提示肠道益生菌增加可能是太极拳练习改善肥胖老年人脂代谢的生物学机制之一。
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