本文大部分内容引用自:倪志荣,张新雪,刘桐,等.牡蛎肽和植酸对大鼠矿物质吸收和利用影响的研究[J].美食研究顶级配资,2024,41(04):65-72.
铁( Fe) 、锌( Zn) 、钙( Ca) 和镁( Mg) 等矿物 质是与人体健康相关的必需营养素,参与机体的物质代谢和能量代谢,对生命至关重要[1],他们主要以离子形式通过小肠黏膜上的各种转运蛋白以及离子通道进行吸收转运。
由于小肠环境呈偏碱性,这些金属离子易与消化糜中的磷酸、植酸 ( phytic acid,PA) 和草酸等成分结合( 螯合) ,形成不溶于水的磷酸盐、植酸盐或草酸盐,大大降低其吸收率和可利用性[2]。
由于人体缺乏内源性植酸降解酶, 当摄入高 PA 膳食时,PA 与 Ca、Fe、Zn、Mg 等矿物质络合形成难溶性的植酸盐,从而抑制 Ca、Fe、 Zn、Mg 等矿物质的吸收,显著降低他们的生物利用率。
牡蛎肽( oyster peptide, OP) 作为牡蛎蛋白的酶解产物,含有促进 Zn 吸收 的 Zn2 + 结合肽[3]; 另外,将牡蛎蛋白水解物 ( OPH) 和氯化亚铁形成的 OPH-Fe 复合物对铁的动态吸收优于硫酸亚铁,补充中等剂量 OPH-Fe 复合物对治疗缺铁性贫血效果更好[4]。
展开剩余84%本研究通过给 Wistar 大鼠喂食正常膳食或 PA 膳食,并补充低、中、高剂量的 OP,6 周后测定大鼠 Fe、Zn、Ca、Mg 的表观吸收率以及血清、肝脏和股骨中 Fe、Zn、Ca、Mg 的含量,探讨补充 OP 对 Fe、Zn、Ca、Mg 吸收和利用的影响,为 OP 在改善矿物质的吸收和利用中的应用提供实验依据。
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方法概述
为探讨牡蛎肽和植酸对矿物质体内吸收和利用的影响,将 Wistar 大鼠分别喂饲正常膳食和 1% 植酸膳食,同时补充低、中、高剂量( 0. 5、1. 2 和 2. 0 g /kg·bw) 的牡蛎肽 6 周顶级配资,测定大鼠 Fe、Zn、Ca、Mg 的表观吸收率以及血清、肝脏和骨骼中 Fe、Zn、Ca、Mg 的含量。
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研究结果
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研究结果讨论
本研究发现,摄入 PA 和补充 OP 对 Fe、Zn、 Ca、Mg 的表观吸收率虽无显著的交互效应,但 PA 可显著降低 Fe、Zn、Ca、Mg 的表观吸收率顶级配资,而补充 OP 可显著提高 Fe、Zn、Ca、Mg 的表观吸收率。
对正常膳食的大鼠来说,补充 OP 可以提升 Zn 的表观吸收率,虽无显著性差异,但对提高 Fe、Ca 和 Mg 的表观吸收率具有显著效应,且随着 OP 剂量的增加,Fe、Ca 和 Mg 的表观吸收率逐渐上升。对 PA 膳食的大鼠 来说,补充 OP 可提高 Mg 表观吸收率,虽无显著性差异,但对提升 Fe、Zn、Ca 表观吸收率具有显著的效应,且随着 OP 剂量的上升,Fe、Zn 和 Ca 的表 观吸收率逐渐上升。因此,补充 OP 能促进正常膳食和 PA 膳食大鼠对 Fe、Zn、Ca、Mg 的吸收,并具有一定的剂量效应,且中、高剂量 OP 的效果最好。
有研究表明,小肽与矿物质络合物利用肽的吸收通道,而不是金属离子吸收通道,从而避免了与利用同一通道吸收的矿物质元素之间的竞争,提高了矿物元素的吸收率[5]。
由于肠道存在着独立、耗能低、转运速度快的小肽( 二肽、三肽) 转运系统,当金属离子与小肽螯合后能抑制小肠黏膜表面的肽酶活性,防止肽的水解,此时小肽作为矿物质的配体通过小肽转运机制进入黏膜细胞,一方面提高了小肽的利用率,另一方面促进了金属离子的快速吸收[6]。另外,小肽与矿物质形成络合物后,可以防止金属元素在肠道变成不溶性化合物,络合物以离子形式进入肠上皮细胞并被 吸收入血液,使进入体内的矿物元素量增加。
因此,补充 OP 可能与肠道中的 Fe、Zn、Ca、Mg 等金属离子形成络合物,一方面能降低 PA 与 Fe、Zn、 Ca、Mg 等金属离子的结合率,另一方面能利用小肽转运系统,促进 Fe、Zn、Ca 等矿物元素的吸收, 提高它们的表观吸收率,这为今后开发 OP 的运动营养食品提供了理论依据。
虽然 Cu、Fe 和 Zn 等矿物元素的稳态主要是由小肠上皮细胞控制的,吸收的矿物质被储存起 来,并未完全进入血液[7],但血液为矿物元素到达全身各组织提供了循环和运输途径。因此,血液中矿物元素的含量在一定程度上反映了饮食中矿物质的吸收与各组织矿物质利用之间的平衡[8-9]。
本研究通过测量血清中 Fe、Zn、Ca、Mg 含量后发现,虽然 PA 和补充 OP 对血清中 Fe、 Zn、Ca 和 Mg 含量均无显著的交互效应,但 PA 可显著性降低血清中 Fe、Zn、Ca 和 Mg 的含量,补充 OP 可显著性增加血清中 Fe、Zn、Ca 的含量并同 时降低血清中 Mg 的含量。说明补充 OP 后,无论是正常膳食还是 PA 膳食大鼠,其血清中 Fe、Zn、 Ca、Mg 含量升高的趋势基本相同。
矿物质含量在机体各组织之间有所不同,并 且不同器官之间沉积量的差异主要与该器官的功 能和该组织对矿物质的需求有关[10]。肝脏是机体重要的代谢器官,与矿物质代谢的关系尤为密切。因此,肝脏是体内矿物质的主要储存组织, 肝脏中的矿物质含量比其他内脏器官更高,储备量更不稳定。同时,骨骼也是一种代谢活跃的组织,含有 35% 左右的蛋白质和 65% 左右的矿物质,可以对饮食摄入和营养状况的变化做出相应反应。骨骼中矿物质主要由钙和磷酸盐组成,而 Fe、Zn 等微量元素可能是间接通过调控 Ca、Mg 等宏量矿物质代谢,或直接通过影响成骨细胞或破骨细胞的增殖或活性,或最终通过掺入骨矿物质基质来发挥作用[11]。
本研究通过双因素方差分析后发现,PA 摄入对减少肝脏中 Fe 的含量和骨骼中 Fe、Zn、Mg 的含量均无显著性效应,但对降低肝脏中 Zn、Ca 和 Mg 的含量以及骨骼中 Ca 的含量具有显著性效应,而 OP 的补充对提升肝脏中 Fe、Zn 的含量同时减少 Ca 和 Mg 的含量以及提升骨骼中 Fe、Ca、Mg 的含量均具有显著性效应,PA 和补充 OP 对肝脏中 Fe、Zn 的含量和骨骼 中 Fe、Zn、Ca 和 Mg 的含量均无显著性交互效应, 但对肝脏中 Ca、Mg 的含量具有显著性的交互效应。
研究说明,补充 OP 后无论是正常膳食还是 PA 膳食大鼠,其肝脏中 Fe、Zn 的含量和骨骼中 Fe、Zn、Ca 和 Mg 的含量都具有相同的变化趋势, 而肝脏中 Ca、Mg 含量的变化趋势不同。
对于正常膳食大鼠来说,补充 OP 对提升肝脏中 Fe、Zn 的含量和骨骼中 Fe、Ca 的含量以及减少肝脏中 Ca、Mg 的含量均具有显著性效应,且中、高剂量 的 OP 效果较好,此结果与 ZAMBONINO 等[12]的 研究基本一致。
但对 PA 膳食大鼠来说,补充 OP 对提升肝脏中 Fe、Zn 的含量和骨骼中 Fe、Ca、Mg 的含量以及减少肝脏中 Ca 的含量均具有显著性效应,且具有一定的剂量效应,以中、高剂量的效果最为明显。
因此,长时间的 PA 膳食可显著减 少 Zn、Ca、Mg 等矿物元素在肝脏中含量及 Ca 在 骨骼中的沉积,而补充 OP 可显著提升 Fe、Zn 在 肝脏中的含量以及 Fe、Ca、Mg 在骨骼中的沉积, 在一定程度上促进组织对 Fe、Zn 等矿物元素的吸收。
令人惊奇的是,补充 OP 能显著减少 Ca、Mg 在肝脏中的沉积,其原因可能是补充 OP 能促进 Ca 和 Mg 从肝脏转移至骨骼。由于 Ca、Mg 是组成骨骼的重要矿物元素,这对促进骨健康具有重要的意义,但其确切原因还有待进一步研究。
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结论
长期的植酸膳食能显著抑制 Fe、Zn、Ca 和 Mg 的吸收,而补充牡蛎肽可显著促进 Fe、Zn、Ca 和 Mg 的吸收,在一定程度上逆转植酸引起的 Fe、 Zn、Ca 和 Mg 吸收率的降低,且具有显著的剂量效应。
与此同时,植酸膳食能降低机体组织对 Fe、Zn、Ca、Mg 的生物利用率,补充牡蛎肽可促进肝脏对 Fe、Zn 的生物利用,并促进 Ca、Mg 从肝脏转移,增加 Fe、Ca、Mg 在骨中的沉积。
研究表明,牡蛎肽补充不仅能显著促进正常膳食大鼠对 Fe、Zn 等矿物元素的吸收和生物利用,而且在一定程度上能逆转植酸膳食引起的矿物元素的吸收和生物利用的障碍。
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