馬 妍,田俊梅,張 丁
1)鄭州大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學教研室鄭州450001 2)河南省疾病預防控制中心鄭州450016
1957年,我國學者[1]首先提出克山病與機體缺硒有關,并證實硒是人體必需的微量元素之一,是谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的主要組成成分,具有廣泛的生物學作用。我國70%以上地區(qū)缺硒,日常飲食中的硒不能滿足人體需要,因此補充適量的硒對人體健康非常重要。硒蛋白是從富硒植物中提取得到的富硒蛋白質,在有機硒食品中占有重要地位。近年來有研究[2-3]報道了有機硒和無機硒在動物藥理、毒理、免疫調節(jié)以及抗腫瘤活性等方面的作用。作者觀察了硒強化劑硒蛋白和亞硒酸鈉對低硒大鼠的補硒效果,為硒的營養(yǎng)強化提供理論依據(jù)。
1.1 材料 低硒飼料:飼料中的糧食均購自河南省靈寶市朱陽鎮(zhèn)后河村(克山病區(qū)),其飼料組成質量百分比為:玉米33%、小麥15%、麩皮15.4%、大豆32%、混合鹽 2%、磷酸氫鈣 0.5%、復合維生素2%,另外每100 kg飼料中加賴氨酸80 g、蛋氨酸40 g。飼料配方由河南省實驗動物中心指導配制。將上述成分按比例混勻加工成顆粒飼料,經(jīng)測定硒含量為2.9%。動物:清潔級雄性SD大鼠72只,體質量140~160 g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司,合格證號0143435。主要試劑:亞硒酸鈉由黃驊市津華添加劑有限公司生產(chǎn),硒蛋白由湖北希力公司提供。GSH-Px檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所。大鼠硫氧還蛋白還原酶(TrxR)檢測試劑盒由美國R&D公司生產(chǎn)。
1.2 動物分組 大鼠適應性喂養(yǎng)3 d,單籠飼養(yǎng),按體質量隨機分為9組,每組8只,自由進食低硒飼料和水。每周從各組中抽取1只采尾血檢測血硒值,6周后大鼠血硒平均值降為(0.27±0.04)g/L時,開始對低硒大鼠補硒。參照人推薦攝入量(RNI)和可耐受最高攝入量(UL)設計補硒劑量,分別為2、4、8、16 g/kg,亞硒酸鈉和硒蛋白各4個劑量組,每日灌胃相應的硒強化劑,對照組每日灌胃純水,連續(xù)灌胃4周,每周稱體質量1次。
1.3 觀察指標 末次灌胃24 h后處死。取大鼠血2 mL,2 500 r/min離心15 min,取上層血清于4℃保存?zhèn)溆谩8闻K和腎臟組織以冰生理鹽水漂洗后用濾紙吸干,稱取部分肝、腎組織加生理鹽水在冰浴中制備成組織勻漿,3 500 r/min離心15 min,取上清-20℃保存?zhèn)溆?,其余組織-70℃冰箱保存。采用氫化物原子熒光光譜法[4-5]測定血清及肝、腎組織勻漿和飼料中的硒含量。肝、腎組織勻漿中GSH-Px活性采用酶促比色法測定,TrxR活性采用雙抗體夾心法測定。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0處理數(shù)據(jù)。不同劑量組大鼠血清及肝、腎組織中以上指標的比較進行單因素方差分析,對同劑量亞硒酸鈉組和硒蛋白組以上各指標的比較行成組設計資料的t檢驗,檢驗水準 α=0.05。
2.1 一般情況 低硒飼料喂養(yǎng)4周后,部分大鼠的皮毛開始顯得雜亂,少數(shù)大鼠出現(xiàn)脫毛現(xiàn)象,活動減少,體質量增長減緩。補硒后脫毛現(xiàn)象減輕,體質量明顯增加。至實驗結束時各組動物無死亡。
2.2 各組大鼠血清、肝臟與腎臟組織中硒含量比較見表1。
表1 各組大鼠血清、肝臟及腎臟組織中的硒含量(n=8)
2.3 各組大鼠肝、腎組織中GSH-Px活性比較見 表2。
表2 各組大鼠肝、腎組織中GSH-Px活性(n=8)U/g
2.4 各組大鼠肝、腎組織中TrxR活性比較見表3。
表3 各組大鼠肝、腎組織中TrxR活性(n=8)U/g
實驗所用低硒飼料中的原糧均取材于河南省克山病區(qū),糧食經(jīng)實驗室檢測硒含量較低,經(jīng)喂養(yǎng)低硒飼料后,部分大鼠出現(xiàn)皮毛雜亂、脫毛、生長遲緩等缺硒癥狀。給予補硒后上述癥狀減輕,說明補充亞硒酸鈉和硒蛋白均能有效改善動物的缺硒癥狀。
該研究在安全劑量范圍內補充兩種硒強化劑,結果表明,與對照組相比,各組大鼠血清及肝、腎組織中的硒含量均隨補硒劑量的增加而增加。在同一補硒水平上,亞硒酸鈉能更明顯地提高腎組織中的硒含量。
該研究結果還顯示,兩種硒強化劑均可增加低硒大鼠肝、腎組織中的GSH-Px和TrxR活性,但其影響程度略有不同,硒蛋白對兩種含硒酶活性的影響強于亞硒酸鈉。硒是 GSH-Px的重要組成成分,硒代半胱氨酸是該酶提供活性中心的必需基團,可見硒蛋白可能比亞硒酸鈉中的硒更易參與 GSH-Px合成而構成酶的活性中心,從而增強GSH-Px的活性。李改平等[6]的實驗也證實了有機硒可使 GSHPx活性增強。TrxR是含硒的嘧啶核苷-二硫化物氧化還原酶家族的成員,長期低硒喂養(yǎng)的大鼠肝、腎組織中TrxR活性明顯下降[7]。該實驗結果也表明,對照組大鼠肝、腎組織中的TrxR均較補硒組低,補硒可以有效提高低硒大鼠肝、腎組織中TrxR的活性。硒在體內的生物功能主要是通過各種含硒酶和硒蛋白來實現(xiàn)的[8],含硒酶代表了體內硒的活性形式,更能反映硒在體內的吸收利用效果。
劉瓊等[9]的研究表明大劑量補硒降低鼠肝GSH-Px和TrxR基因表達和酶活性,并造成肝組織損傷。該實驗是在1/2 UL的安全劑量范圍內補硒,雖然在16 g/kg亞硒酸鈉劑量下TrxR活性稍有降低,但劑量組間并無明顯差異,整個實驗結果未觀察到硒過量的有害影響。在硒劑量為2 g/kg時,肝、腎組織中TrxR活性的增加與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義,說明2 g/kg的補硒劑量可能對低硒大鼠來說偏低。
綜上所述,與硒蛋白相比,亞硒酸鈉可增加低硒大鼠腎組織中的硒含量,但硒蛋白能更好地被大鼠吸收利用。
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