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丙酮酸是机体糖代谢、脂代谢以及各种氨基酸代谢的中间产物。研究证实,补充丙酮酸可以改善血浆脂蛋白和胆固醇水平,减缓体重及体脂的增长速度,增加机体的能量消耗,起到减轻体重和体脂的作用。本研究分别以雄性游泳运动大鼠和男子散手运动员为研究对象,观察了丙酮酸补充对运动机体身体成份和脂肪代谢的影响。通过测定大鼠血清、肝脏和下丘脑等组织器官的生理生化和分子生物学等指标,以及人体形态学和血清生化指标,尝试对丙酮酸补充对运动机体身体成份和脂肪代谢方面的影响及机理进行探讨。动物实验:选取38只健康成年雄性Wistar大鼠,周龄8周,随机分为安慰剂对照组(placebo control,简称PC组)、运动对照组(training control,简称TC组)、补充丙酮酸对照组(supplement control,简称SC组)和补充丙酮酸运动组(training and supplement,简称ST组)。实验过程中,各组大鼠均不限量摄食正常饲料,自由饮水。运动采用无负重游泳运动方式,共进行4周,前1周运动时间递增,后3周大鼠持续游泳1小时,并在实验第2周末和结束时分别进行一次负重15克重物的力竭性游泳运动。在每天游泳运动前3小时,SC组和ST组大鼠以灌胃方式补充浓度为60 mg/ml阿拉伯胶丙酮酸钙溶液;PC组和TC组同时灌服10%阿拉伯胶溶液。根据体重监测结果,各组大鼠每4天调整一次灌胃溶液量。在禁食12小时后,采用急性失血方式处死大鼠。分离并记录心脏、肝脏、腹膜下脂肪垫、肾周脂肪垫和睾周脂肪垫重量;腹主动脉采血5～8 ml进行血脂、血清脂肪酶和激素的测试分析;采集脑脊液,待测瘦素;分离下丘脑,待测瘦素受体基因表达量;并测定肝糖原含量。实验结果显示:1.经过4周动物实验后发现,丙酮酸补充对大鼠和游泳大鼠的生长发育和运动能力并未产生的不良影响;2.补充丙酮酸可明显减缓大鼠和游泳大鼠体重和体脂增长速度(P<0.05),并明显减少其摄食量(P<0.05),对控制大鼠和游泳大鼠体重和体脂的增加有一定的作用;3.丙酮酸补充还可明显降低大鼠血糖水平(P<0.05),一定程度地升高其血清FFA水平;明显降低大鼠血清TC水平和游泳大鼠血清TG水平(p<0.05),使大鼠和游泳大鼠血清HDL-C含量呈一定的升高趋势,并明显降低了游泳大鼠血清LDL-C水平(P<0.05),这表明丙酮酸具有持久、稳定的降血脂作用,配合运动补充,作用效果可能会更明显;4.丙酮酸补充可明显提高大鼠和游泳大鼠血清LPL含量,并一定程度地降低其血清HL水平;明显降低大鼠血清T4水平(P<0.05),一定程度地降低游泳大鼠血清T4水平;并明显降低大鼠和游泳大鼠血清Ins水平(P<0.05),这提示外源性丙酮酸补充可能会通过影响酶和激素水平来调控大鼠和游泳大鼠的脂肪代谢过程;5.丙酮酸补充可明显提高大鼠和游泳大鼠脑脊液Lep水平(p<0.05)及下丘脑OB-R mRNA表达量(p<0.05),这可能是大鼠和游泳大鼠摄食行为和体重发生变化的主要原因。人体试验:14名体院男子散手院队运动员和7名体院本科男生自愿参加本研究。根据体重将男子散手运动员均衡地分为两组:运动对照组(training control,简称tc组)和补充丙酮酸运动组(supplement control,简称sc组),两组研究对象的运动等级及训练情况基本相同,每周训练20小时以上;将体院大学生作为补充丙酮酸对照组(supplement and training,简称st组)。sc组和st组每天分两次补充9克丙酮酸钙;tc组补充等量葡萄糖,实验持续21天。运动员在正常训练过程中进行本次实验,实验前后运动负荷量与强度基本相同。在实验开始前和结束后一日晨,利用台阶实验间接测定研究对象最大有氧代谢能力。在实验前后,测量研究对象身高、体重和体成分指标;并采集静脉血,分离血清待测血脂、血糖、血清游离脂肪酸和血清胰岛素、瘦素水平。实验结果显示:1.在不干预膳食和训练的情况下,3周的丙酮酸补充并未对研究对象的身体健康和运动能力产生不良影响;2.与补充丙酮酸前相比,男子散手运动员和大学生的体重、BMI和WHR均明显下降(P<0.05),表明丙酮酸补充对体重和体脂影响可能与运动的作用相似,二者联合使用效果可能更好;3.补充丙酮酸后,男子散手运动员血清TG水平明显低于对照组(tc组和sc组,p<0.05),大学生血清FFA水平明显高于对照组运动员(p<0.05);与补充丙酮酸前相比,运动员血清HDL-C水平明显增高(p<0.05),而所有研究对象的血糖均明显下降(p<0.05),这表明丙酮酸补充可能对运动员和大学生的血脂代谢和糖代谢均有一定的影响;4.丙酮酸补充还明显降低了运动员血清Ins水平(p<0.05),使运动员和大学生血清Lep水平呈升高趋势,这可能是导致其体重、体脂和血脂发生变化的一个根本原因。结论:丙酮酸补充可在一定程度上减慢运动机体体重和体脂的增长速度,加快运动机体能量代谢速度;并通过影响运动机体脂肪代谢相关调控酶和激素水平,使其血脂和血糖水平下降,从而影响其脂肪代谢过程。这些作用效果提示,丙酮酸有可能成为一种较为理想的减体重和/或控体重的膳食营养补充品,若结合运动进行补充,作用效果可能会更好。