本网讯(动医学院 李荣芳)近日,动物医学院文利新教授团队最新研究论文“Purified diet versus whole food diet and the inconsistent results in studies using animal models”在医学领域国际权威学术期刊《Food & Function》(农林科学TOP期刊,JCR Q1,IF 5.396)在线发表,并被遴选为封面文章(Outside Front Cover)。该研究工作由王吉博士和张琳玉硕士主导完成,湖南农业大学为论文的第一作者单位,2021届研究生张琳玉为论文第一作者,王吉博士为论文主通讯作者,文利新教授和李荣芳博士为并列通讯作者。
生物学研究的实验动物日粮主要有天然组分全食日粮和纯养分纯化日粮2种类型,其中68%的SCI论文是以纯化日粮为日粮模型。该论文发现和证实了以纯化日粮为实验动物日粮模型开展糖脂类代谢得出的结论存在系统误差或错误,该发现将改写相关生物学实验动物模型的研究格局。
杂志封面
全食日粮(whole foods diet, WFD)是以玉米、小麦、鱼粉和豆饼等天然谷物和蛋白为原料,适量添加氨基酸和维生素等营养物质配制而成全价日粮,它的成份复杂,但与人类和杂食动物的膳食结构相同和相近;纯化日粮(purified diet)是以酪蛋白、蔗糖和糊精等纯化的营养素为原料,再添加纤维素和维生素等物质混合配制而成的成分清晰全价日粮。目前国际上开展糖脂代谢研究、探究饮食模式以及功能食品成份的研究,因纯化日粮便于对某一单一营养因素控制,绝大多数的生物学实验动物的日粮选择使用纯化日粮。本文通讯作者王吉博士等人前期开展糖脂代谢相关研究时发现,以全食日粮得到的试验结果和以纯化日粮重复得到的结果互相矛盾,故团队对以纯化日粮模拟代替全食日粮所得出的结论是否正确提出了质疑,团队成员张琳玉在硕士期间完成的硕士论文《全食与纯化日粮对小鼠糖脂质代谢的影响差异及其机理研究》进一步研究证实了这一发现。
论文截图
本文以雄性鼠(C57BL6/J)为试验动物,分别以PD(纯化日粮)组和WFD(全食日粮)组为模型,开展了高低两个水平的猪油和豆油对糖脂代谢及机理影响,分别饲养24周。研究表明,与PD喂养的小鼠相比,WFD喂养的小鼠不仅体重和空腹血糖增加了~20%,白色脂肪组织重量增加了约~50%,还出现了更为严重的胰岛素抵抗。分别对各组小鼠肠道微生物进行16s rRNA基因测序析,发现与PD组相比,喂食WFD引起小鼠微生物群落结构的显著变化,其中乳酸杆菌属、Turicibacter属、双歧杆菌属、Desulfovibrio属和 Candidatus saccharimonas属的丰度极显著增加,且关联分析结果显示,它们与机体的脂质积累呈正相关。
综上所述,同种膳食油脂的全食日粮和纯化日粮对小鼠糖脂代谢的影响差异显著或极显著,且与纯化日粮相比,高脂全食日粮对小鼠的体重、血糖水平、胰岛素抵抗和肝脏脂质沉积的影响更大,因此,有关糖脂代谢的营养研究,不能以纯化日粮简单地代替全食日粮,其研究结论存在系统误差或错误。PD和WFD存在的差异除了对糖脂代谢相互矛盾结论外,还可能对其它生物学实验如食品功能成份的研究产生干扰,建议使用啮齿动物作为模型的研究中,应谨慎选择饮食模式,避免日粮模型不当引起的实验系统错误和自相矛盾的结果。
该研究获得国家重点研发计划(2016YDF0501200)和湖南省创新型省份建设专项资金(2020NK2032)等课题资助。
论文链接:http://xlink.rsc.org/?DOI=D1FO04311K(Food & Function, 2022, 13, 4286 - 4301)
(审稿人:余婷婷)
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