闫青青论文---饮茶对几种铁化合物铁生物有效性的影响.doc

河河 南南 科科 技技 大大 学学 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 饮茶对几种铁化合物铁生物有效性的影响 姓姓 名名： 闫青青 院院 系系： 动物科技学院 专专 业业： 动科本 081 指导老师指导老师： 何万领 2010 年年 5 月月 30 日日 1 毕毕 业业 设设 计（计（ 论论 文文 ）任）任 务务 书书 （指导教师填表） 填表时间： 2010 年 1 月 15 日 学生姓名闫青青 专业 班级 08 动科 1（本） 指导 教师 何万领 课题 类型 论文 设计（论文）题 目 饮茶对几种铁化合物铁生物有效性的影响 主要研 究内容 1将硫酸亚铁EDTA-FeNa 和柠檬酸亚铁按 40mg/kg 添加入日粮， 饲喂 SD 雌性大鼠，并与每天给大鼠饮龙井 2心脏采血，屠宰解剖老鼠。3.测定血液血红蛋白等生理指标，用 试剂盒测定血清总铁结合力血清总铁肝脏和肾脏铁含量。 主要技 术指标 (或研究 目标) 本实验通过测定 SD 大鼠血液红细胞数白细胞数血红蛋白等 生理指标，用试剂盒测定血清总铁血清总铁肝脏和肾脏铁含量等来 评价饮茶对几种铁化合物 铁生物有效性的影响。要求试验设计严谨 完善，试验过程认真谨慎，所测数据要有一定的准确性和说服力。 同时对学生提出以下要求： 1掌握科技文献的查阅，至少查阅 20 篇参考文献； 2完成一篇 3000 字左右的综述； 3翻译 1 篇相关的英文科技文献，不少于 10000 字符。 4撰写毕业论文，不少于 10000 字。 进度计划 12010 年 1 月 下达毕业设计（论文）计划任务书 22010 年 2 月 查资料、撰写开题报告 32010 年 3、4 月 预备试验，正式试验，4 月底结束试 验 42010 年 5 月 整理材料、数据分析、完成论文初稿 52010 年 6 月 修改论文，迎接答辩 主要参 考文献 1郭丙莹，程启坤，茶汤组分与金属离子的螯合性能J.茶叶科学， 1994，11（2）：139-144 2周张章，赵国华，周才琼，等铁强化剂的应用现状J.中国食品 添加剂，2005，1：95-98 3SamirS, Brittmarie S,Maja BT,et al.Green tea or rosemary extract added to foods reduces nonheme-iron absorptionJ .American J Clin Nutr, 2001,73(3):607-612 2 教研室主任签字： 年 月 日 饮茶对几种铁化合物铁生物有效性的影响 摘 要 试验选用 84 只生长健康，体重均匀的 SD 大鼠，随机分 A、B、C、D、E、F、G 七组，每组 12 只，A 组饲喂基础日粮，饮用去离子水， B、C、D 组在基础日粮中分别添加 40mg/kg 硫酸亚铁EDTA-FeNa柠檬酸亚铁， 饮用去离子水，E、F、G 组在 B、C、D 组日粮基础上，饮用去离子泡制的龙井 茶。通过测定 SD 大鼠血红蛋白含量、血清总铁结合力和血清总铁含量及肝脏和 肾脏中铁、锌含量，评价饮茶对铁生物有效性的影响。 试验结果表明：（1）EDTA-FeNa 铁生物有效性高于硫酸亚铁和柠檬酸亚铁， 但差异不显著；（2）饮茶对几种铁化合物的铁生物有效性均有抑制作用 （P0.05），且对硫酸亚铁和柠檬酸亚铁的抑制作用大于对 EDTA-FeNa 的抑制。 总之，不同铁化合物其铁生物有效性存在差异，以 EDTA-FeNa 生物有效性 最好；饮茶可抑制铁的生物有效性，因此，建议补铁和饮茶应间隔一定时间进行。 关键词：茶，SD 大鼠，铁化合物，铁生物有效性 1 TEA FOR MANY KINDS OF IRON COMPOUNDS THE EFFECTIVENESS OF THE IMPACT OF BIOTECHNOLOGY ABSTRACT The test used to grow healthy and even the SDrats, in a randomA, B , C , D , E , F , G seven group, each group repeating three a, based on a group for food, drinking to deionized water B ,C ,D on the basis of the grain of adding 40mg/kg the iron and sulphuric acid-which EDTA-FeNa, citric acid the iron, and drink to deionized water E ,F ,G and group B, C and D on the basis of food and drink the deionized of longjing tea. By measuring the SD rats hemoglobin content of serum, serum total of iron and steel bond known as liver and kidney, iron, zinc and assessment content to the biological availability of tea. Test results indicate that：（1）EDTA - FeNa biological availability than iron and steel and sulphuric acid-which citric acid the iron, but no substantial difference. （2） Tea for many kinds of iron compound iron biological availability of restraining （p0.05） and sulphuric acid-which citric acid to the iron and steel, the disincentive to work large EDTA- FeNa of victimization. In short, some of the compound biological availability differences in biological availability EDTA - FeNa best to contain iron. Tea biological availability, therefore, suggested that the iron and tea should be at a time. KEY WORDS ：Tea, SD rats, Iron compounds, Iron bioavailability 1 目 录 1 前言前言.1 1.1 铁的概述铁的概述1 1.1.1 铁的理化性质铁的理化性质.1 1.1.2 铁的来源铁的来源1 1.1.3 铁的吸收机制铁的吸收机制1 1.1.4 影响铁吸收的因素影响铁吸收的因素2 1.2 国内外研究进展国内外研究进展2 1.2.1 饮茶对铁化合物性能的影响饮茶对铁化合物性能的影响.2 1.3 本试验研究的目的与意义本试验研究的目的与意义3 1.3.1 研究的目的研究的目的.3 1.3.2 研究的意义研究的意义.3 2 材料与方法材料与方法4 2.1 试验动物试验动物4 2.2 试验材料试验材料.4 2.3 试验日粮试验日粮4 2.4 试验仪器试验仪器4 2.5 试验的时间和地点试验的时间和地点4 2.6 试验设计试验设计5 2.7 取样及样品处理取样及样品处理5 2.8 指标测定方法指标测定方法.5 2.8.1 血红蛋白含量血红蛋白含量5 2.8.3 血清总铁含量的测定血清总铁含量的测定.5 2.8.4 肝脏和肾脏铁含量的测定肝脏和肾脏铁含量的测定.5 2 2.9 数据处理数据处理6 3 结果结果.6 3.1 饮茶对补铁饮茶对补铁 SD 大鼠血液铁指标的影响大鼠血液铁指标的影响6 3.2 饮茶对补铁饮茶对补铁 SD 大鼠肝脏、肾脏铁锌含量的影响大鼠肝脏、肾脏铁锌含量的影响7 4 分析与讨论分析与讨论.8 4.1 铁化合物种类对其生物有效性的影响铁化合物种类对其生物有效性的影响.8 4.2 饮茶对铁生物有效性的影响饮茶对铁生物有效性的影响.8 4.3 补铁与饮茶饮食合理性探讨补铁与饮茶饮食合理性探讨.9 5 结论结论.9 参考文献参考文献.11 致谢致谢.12 外文资料译文外文资料译文.14 1 前言前言 1.1 铁的概述 1.1.1 铁的理化性质 铁是一种光亮的银白色金属。化学符号为 Fe，原子序数是 26，原子量为 55.847，处于元素周期表的 4 周期族，和钴、镍一齐称为铁系元素。铁的密度 为 7.86g/cm3。熔点 1535，沸点 2750，有好的延展性和导热性,也能导电。纯 铁既能磁化，又可去磁，且均很迅速。电离能为 7.870 电子伏特。铁化学性质活 泼，为强还原剂，在室温下可慢慢置换出水中的氢：3Fe+4H2O=Fe2O3+4H2。铁以 氧化作用状态由-2 到+6 价的范围内存在，在水溶液中常以化合价+2 和+3 的形式 存在。在生物系统中，氧化状态主要限于 Fe2+、Fe3+及 Fe4+。易溶于稀酸，在浓 硝酸中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。 1.1.2 铁的来源 在自然界，铁广泛存在于土壤、大气、水及动植物体内。铁在地壳中的含量 约为 5，占第四位；在金属中仅次于铝，占第二位。地球岩心主要由铁组成， 在整个地球中铁是丰度最高的元素。在地壳中铁通常以化合物状态存在。含铁的 矿物有几百种，主要的有赤铁矿(Fe2O3)、褐铁矿(Fe2O33H2O)、磁铁矿(Fe3O4)和 菱铁矿(FeCO3)，它们多是容易还原的氧化物矿。其他如黄铁矿(FeS2)、钛铁矿 (FeTiO3)和铬铁矿Fe(OrO2)2则是同时提取铁和硫、钛、铬的矿物。生物体中也含 铁，每人平均含铁量为 4.5g 左右，地下水中也含铁。植物的铁含量一般为 100- 800 mg/kg，有时会超过 2000 mg/kg，而以 100-300 mg/kg 之间的为最多。 1.1.3 铁的吸收机制 人体膳食中铁有二种形式：血红素铁和非血红素铁，两者在吸收机制上存在 明显不同。血红素铁主要来源于肉类产品和动物血液。进入肠道内的血红素与球 蛋白分离以完整的铁卟啉结构被小肠粘膜细胞吸收。目前并不明确血红素铁通过 十二指肠粘膜刷状缘吸收进入肠粘膜细胞的确切机制，有研究者认为血红素可通 过被动扩散进入粘膜细胞。周淡宜（2004）对缺铁大鼠研究表明，小肠刷状缘血 红素的结合度与血红素的吸收均有增加，这一结果提示血红素铁的吸收是一个主 动的调节过程1。血红素铁是通过肠粘膜细胞膜上的血红素转运体完成，即血红 素在肠粘膜上皮细胞上被存在于细胞内的血红素加氧酶（heme oxygenase-1,HO- 1）作用下，释放出游离态的铁而被吸收2。 非血红素铁是植物性食物中普遍存在的一种铁形态，通常以 Fe3+的形式与谷 物蛋白质、氨基酸、植酸和有机酸等结合形成络合物，以 Fe2+的形式存在较少。 1 另外，常用的铁营养强化剂均为非血红素铁。非血红素铁在肠道的吸收分为 2 个 途径：膳食中的二价铁可被上皮细胞粘膜上的二价金属转运蛋白（Divalent metal transporter-1, DMT-1）接收转运到肠上皮细胞内的铁贮池内或一部分参与形成细 胞内的铁蛋白3。张春飞（2004）等研究表明三价铁可在上皮细胞粘膜上的十二 指肠细胞色素 B（Duodenal Cytochrome B, DcytB）的还原作用下形成二价铁，再 由 DMT-1 将二价铁转运入细胞内4。 1.1.4 影响铁吸收的因素 血红素铁和非血红素铁在肠道吸收机制上存在不同，影响吸收的因素上也不 相同，研究认为，血红素铁可直接以血红素的方式被吸收，不会受到膳食因素的 影响。非血红素铁在吸收的过程中却受到膳食中诸多因素的影响，这也是植物性 食物铁利用率低的重要原因。研究表明，在植物性膳食中存在铁吸收促进因子和 抑制因子，如半胱氨酸5、部分有机酸6、抗坏血酸7、某些糖类8等对铁吸收均 有不同程度的促进作用；而植酸9、单宁酸10、植物纤维11、多酚类12、磷13 、草酸14、镁15、植物蛋白16等却对铁吸收有不同程度的抑制作用。 霍军生等(2001)在玉米粉中添加 210mg 半胱氨酸或相似量的半胱氨酸-缩氨酸 复合类似物后。玉米粉中铁生物有效性均提高了 2 倍17。付会堂等(1998)利用基 因工程技术，成功地使水稻籽粒中半胱氨酸水平提高了 7 倍，并表现出铁生物有 效性显著提高18。蒋彬等(2002)研究各种有机酸对二价铁和三价铁吸收的影响表 明，酒石酸、苹果酸、琥珀酸、反丁烯二酸对二价铁和三价铁均有不同程度的促 进作用；柠檬酸、草酸、乳酸对二价铁有不同程度的抑制作用，对三价铁吸收却 有促进作用；丙酸和醋酸对二价铁吸收有明显促进作用，对三价铁吸收影响不大 19。江川等(2004)研究抗坏血酸对铁吸收的影响表明，维生素 C 对铁吸收有明显 的促进作用，并随着 VC/Fe 摩尔比例的增加，铁生物有效性呈直线上升。并且， 抗坏血酸对三价铁的促进作用高于二价铁。这说明抗坏血酸的还原作用使更多的 三价铁还原为二价铁，从而提高铁的吸收20。顾德法等(2003)研究植酸、单宁酸、 锌对铁吸收的影响表明，植酸和单宁酸对铁吸收有很强的抑制作用。当植酸/铁摩 尔比为 10:1 或单宁酸/铁摩尔比为 1:1 时具有最大的抑制效果；当 Zn/Fe 摩尔比分 别为 0.5:1 和 1:1 时，铁吸收分别降低了 57%和 80%21。 1.2 国内外研究进展 1.2.1 饮茶对铁化合物性能的影响 饮茶是包括我国在内的世界许多国家的重要生活文化之一，尤其是我国人 民喜欢在吃饭过程中或饭后饮茶。而茶叶中的化学成分有可能影响到铁的吸收。 本实验研究饮茶对铁生物有效性的影响，为合理饮茶和预防机体缺铁提供理论 依据。目前，由于各种原因，铁缺乏成了发展中国家最常见的营养素缺乏症， 2 也是发达国家目前主要的微量元素缺乏症之一。韩垄植（2003）研究表明对于 缺铁性贫血患者给予补充铁剂进行治疗是非常必要的。铁是人体必需元素，铁 不足将导致缺铁性贫血。人体摄入铁的食物来源主要是肉，鱼，豆类及蔬菜等。 饮茶与铁营养关系较为密切22。Disler P 等（1975）的研究得出；进食前后大 量饮茶可导致铁的吸收率下降达 60%。还发现血清中铁蛋白水平与进餐时饮茶 呈负相关国内也有因过度饮茶而导致缺铁性贫血的病例发现23。孙静等 （2003）通过对国外文献的综述表明，饮茶对铁储存充足（以血清铁蛋白浓度 为指标）的西方人群的铁营养状况影响不大,而对铁营养状况处于临界水平的人 群,饮茶与铁营养状况似乎呈负相关24。综合各方面资料，我们认为茶中酚类物 质能与三价铁离子络合成不溶性物质，这是导致饮茶抑制铁吸收的主因。 然而 这种反应只对非血红素铁起作用，对血红素铁不起作用。此外，由于维生素 B12 与红血细胞形成有关, 而茶多酚与维生素 B12之间存在络合现象,此也可能是助长 缺铁性贫血的机理之一。 另一方面，茶叶中还存在大量维生素 C 等成分,它们有 促进铁吸收的作用。 刘志伟等（2004）利用血红素再生法以硫酸亚铁(FeSO4)为阳性对照品研究了 TPSFe在缺铁性贫血大鼠体内的生物利用率以及不同给药对大鼠组织内铁锰铜 锌含量水平的影响。分别以Hb、血红蛋白总铁、血清铁含量为评价指标，以 FeSO4的生物利用率为100时, TPSFe的生物利用率为116之间，说明 TPSFe相对FeSO4是一种较好的补铁剂25。 1.3 本试验研究的目的与意义 1.3.1 研究的目的 通过在日粮中添加硫酸亚铁，柠檬酸亚铁等铁制剂和饮用龙井茶叶泡制的 茶，测定补铁 SD 大鼠血清、肝脏、肾脏中铁的含量和红细胞数白细胞数血 红蛋白数，评价饮茶对 SD 大鼠铁有效性的影响，以揭示饮茶对铁吸收的影响。 1.3.2 研究的意义 铁缺乏和缺铁性贫血是我国乃至世界普遍存在的营养问题，最近开展的中国 居民营养与健康状况调查报告显示，全国有 50%缺铁，其中两亿多人表现出缺 铁性贫血症状。 而导致缺铁的原因除膳食中铁含量不足外，最重要的是食物中 化学成分可严重降低铁的生物有效性。本试验利用 SD 大鼠研究饮茶对几种铁化 合物铁生物有效性的影响，这对合理饮茶和选用适宜的铁强化剂具有现实意义， 并可进一步丰富铁生物有效性研究的基础理论。 3 2 材料与方法材料与方法 2.1 试验动物 SD 大鼠购自河南科技大学医学院实验材料中心。 2.2 试验材料 龙井茶购自杭州英仕利生物科技有限公司；七水硫酸亚铁（分析纯）购自天 津市北方天医化学试剂厂，柠檬酸亚铁（分析纯）和 EDTA-FeNa（分析纯）均购 自 Sigma 公司。 2.3 试验日粮 表 1 SD 大鼠基础日粮组成和营养水平 成分 Ingredients 含量 Content 营养水平 Nutrient levels 含量 Content 玉米 Corn35.0粗蛋白质 Crude protein20.8 大豆饼粕 Soybean meal30.0粗脂肪 Crude fat4.1 麦麸 Wheat bran21.0粗纤维 Crude fibre5.8 小麦 Wheat starch8.0粗灰分 Crude ash3.5 酵母粉 Yeast meal1.0能量 Gross energy (kJ/kg)1637.5 食盐 NaCl1.0 豆油 Soybean oil1.5 矿物元素 Mineral mixture1.5 维生素 Vitamin mixture1.0 合计100 注： 每千克日粮中含矿物元素：磷酸氢钙 17g；铁 0mg；铜 12mg；锌 30mg 锰 72mg；硒 0.1mg；碘 0.5mg。每千克日粮中含维生素：VA 4000IU；VD 1200IU；VE6mg；VB11.4mg；VB23mg；VB61mg; 泛 酸 7.5mg；生物素 150g；VB1210g；胆碱 500mg。 2.4 试验仪器 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS，Agilent 7500a，美国） XD811 生化分析仪（上海迅达医疗仪器公司） 752 紫外可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司） 数显恒温水浴锅（金坛市晓阳电子仪器厂）等。 2.5 试验的时间和地点 本试验的饲养试验于 2010 年 4 月 14 日至 5 月 14 日在河南科技大学试验牧 场进行。铁含量的测定试验于 5 月 15 日至 5 月 20 日在河南科技大学动物科技学 4 院生理生化实验室进行。 2.6 试验设计 选 84 只生长健康、体重均匀的雌性 SD 大鼠随机分成 A、B、C、D、E、F、G 7 组，每组设 3 个重复。A 组为对照组，饲喂基础日粮 （不加铁），饮水为去离子水，B、C、D 组分别在基础日粮中添加 40mg/kg（以 铁计）硫酸亚铁，EDTA-FeNa 和柠檬酸亚铁，饮用去离子水，E、F、G 组日粮 组成分别与 B、C、D 三组相同，但饮用水为用去离子泡制的龙井茶。 采用塑料筐饲养，上层为不锈钢网，饮水瓶为塑料质地，为防止铁的污染， 凡 SD 大鼠饲喂用具统一用稀盐酸过夜浸泡，以去处铁的污染。试验期间管理条 件相同，每周称重一次，试验期为 30 天。 2.7 取样及样品处理 试验结束后，禁食 12h 称重，心脏采血立即用血细胞分析仪测定血红蛋白含 量；其他血样品于 2000r/min 离心 10min，取血清保存在-20冰箱中备用。取血 清用半自动生化分析仪测定血清总铁结合力和血清铁的含量。屠宰解剖取肝脏和 肾脏，称取一定重量湿法消化后，用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定铁 的含量。 2.8 指标测定方法 2.8.1 血红蛋白含量 血样取出后，加抗凝剂，混匀后立即用血细胞分析仪测定血红蛋白含量。 2.8.2 血清总铁结合力的测定 采用南京建成生物工程研究所血清总铁结合力测定试剂盒测定。其测定原理 为：血清总铁结合力（TIBC）通常情况下，仅有 1/3 的运铁蛋白与铁结合。在血 清中加入已知过量的铁标准液，使血清中全部的转运铁（Tf）与铁结合达到饱和 状态，再用吸附剂（轻质碳酸镁）除去多余的铁。再按测定血清铁的方法测定铁 的含量，其结果为总铁结合力，如再减去先测的血清铁，则为未饱和铁结合力 （UIBC）。 计算公式：总铁结合力（RBSB）标准液浓度(1L）样本测试 前的稀释倍数（2） R：代表测定管 B：代表空白管 S：代表标准管 2.8.3 血清总铁含量的测定 采用南京建成生物工程研究所血清总铁结合力测定试剂盒测定。其测定原理 为：在酸性溶液和还原剂的作用下，使运铁蛋白中的铁与蛋白分离，使血清中的 高铁还原成亚铁。后者与双吡啶结合成粉红色的絡何物。在一定范围，铁离子的 多少与色泽呈正比。 5 计算公式:血清铁含量（RBSB）标准液浓度（2L） R：代表测定管 B：代表空白管 S：代表标准管 2.8.4 肝脏和肾脏铁含量的测定 把大鼠肝脏于烘箱内烘干至恒重，磨碎，准确称取0.01g，置于50mL聚四氟 乙烯管中（特福龙管），用5mL移液枪准确吸取盐酸（光谱纯）4.5mL，混匀， 静止过夜后，加入0.5mL双氧水（分析纯），用微波消解仪进行消化，消化具体 程序为6030min、1151202h、12530min，消化液置于50mL塑料瓶中，用去 离子水定重25g。用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定其铁和锌的含量。 2.9 数据处理 采用 Excel 软件进行初步分析后，用 SPASS13.0 版统计软件中的 ANOVA 模 块进行单因素方差分析，并用 LSD 法多重比较，所有结果均用“平均数 标准 差”表示。 3 结果结果 3.1 饮茶对补铁 SD 大鼠血液铁指标的影响 由表 2 结果可知，与对照组相比，添加铁化合物使 SD 大鼠血红蛋白含量显 著增高（P0.05)。 血清铁 含量中表明，C 与 F 差异显著，其它组中的血清铁含量差异不显著 (P0.05)。 表 2 SD 大鼠血红蛋白、血清总铁和血清总铁结合力 组别血红蛋白含量 (g/L) 血清总铁结合力 （mg/L） 血清铁含量 （mg/L） A95.04.10c26.086.30ab6.601.03b B137.13.53ab27.006.505ab8.691.40ab C176.43.55a31.337.55ab9.651.52ab D145.58.95ab29.747.16ab8.431.32ab E113.26.12bc30.197.335ab8.721.37ab F136.72.56ab30.197.27ab10.011.58a 6 G126.64.81bc27.447.07ab9.041.42ab 注：同列数据肩标字母不同者表示差异显著（P0.05）。下同。 3.2 饮茶对补铁 SD 大鼠肝脏、肾脏铁锌含量的影响 饮茶对补铁大鼠肝脏、肾脏铁、锌含量的影响见表 3、图 1、2。与对照组 相比，添加铁化合物使大鼠肝脏和肾脏中铁含量有所增高，B、 C 、D 组分别提 高了 71.12%(P0.05)、87.1%(P0.05)、48.87%(P0.05)；4.7%(P0.05)、 92.7%(P0.05) 、10.20%(P0.05)。与铁化合物组相比，饮茶可降低大鼠肝脏和 肾脏铁的含量，E、F、G 组分别降低了 15.1%、20.2%、26.67%； 18.49%、30.19%、24.78%。 表 3 SD 大鼠肝脏和肾脏中铁锌含量（mg/kg 鲜组织样） 肝脏肾脏 项目铁锌铁锌 A85.0210.34b28.631.52a60.474.36b19.202.15a B145.4911.69a27.580.86a63.345.19b17.750.76a C159.0713.22a28.771.11a116.6710.33a23.330.94a D126.579.64ab26.731.34a66.648.11b19.821.83a E123.5710.2ab23.341.14a51.633.27b20.671.85a F126.867.54ab25.422.06a81.455.22ab22.932.10a G92.553.53b23.942.17a50.132.19b19.481.75a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 ABCDEFG 组别 SD大鼠肝脏铁含量 0 20 40 60 80 100 120 140 ABCDEFG 组别 SD大鼠肾脏铁含量 图 1 SD大鼠肝脏铁含量 图 2 SD大鼠肾脏铁含量 7 4 分析与讨论分析与讨论 4.1 铁化合物种类对其生物有效性的影响 铁化合物种类不同对铁生物有效性有一定的影响。Ammerman(1995)对几种 铁化合物生物有效性研究表明，柠檬酸铁、延胡索酸亚铁、葡萄糖酸亚铁的铁生 物有效性与硫酸亚铁相等26。动物可以较好的利用氯化亚铁，但几乎不能利用氯 化铁；周桂莲三氧化二铁生物有效性极低27。Cao(1996)对肉仔鸡的研究表明，蛋 氨酸铁的生物有效性只有硫酸亚铁的 68%28。徐建雄（1992a,b、1994）在猪的研 究中表明，蛋氨酸铁效果优于硫酸亚铁29。本试验利用 SD 大鼠研究硫酸亚铁、 EDTA-FeNa、柠檬酸亚铁生物有效性表明，EDTA-FeNa 的生物有效性较高，硫 酸亚铁和柠檬酸亚铁的生物有效性较低。 4.2 饮茶对铁生物有效性的影响 茶叶自远古以来均被推崇为天然的饮品，具有营养价值，又有药理和保健作 用。古代的人们已经认识到饮茶对人体的健康有养生，提神，健脑，消食等作用。 但是现在随着人们对饮食研究表明，茶叶中也含有某些成分会影响人体营养物质 的吸收和利用。周才琼等(1995)研究表明，茶叶中的鞣酸可与铁制剂中的铁离子 结合，从而影响铁离子的吸收。茶叶中富含鞣酸，植酸等化合物，可与三价铁形 成不溶性沉淀，鞣酸铁等，不能吸收而被排除体外，致铁吸收减少。另外大量鞣 质抑制胃肠活动，胃酸分泌减少，铁的摄入相应减少。由于铁的摄入吸收减少而 导致缺铁性贫血30。罗玉坤(1998)研究，茶水是含多酚较多的饮料，多酚类通过 不溶的复合物而降低非血红素铁的生物利用率31。杨建春（2003）将茶与 FeSO4、EDTA-NaFe分别制成水溶液，研究人体铁吸收表明，茶使FeSO4的吸收率 下降至不足1，而对EDTA-NaFe的吸收则没有明显作用，说明EDTA-NaFe可保 护铁离子不被植酸络合，从而保护由此造成的铁吸收率的降低32。本实验利用SD 大鼠研究饮茶对硫酸亚铁、EDTA-FeNa、柠檬酸亚铁生物有效性影响的结果表明 茶叶中含有的一些植酸，鞣酸等，对铁生物的有效性具有抑制作用，其中影响较 大的是硫酸亚铁，其次是柠檬酸亚铁，对EDTA-FeNa影响最小。 4.3 补铁与饮茶合理性探讨 茶叶中存在大量的多酚类、生物碱等物质，它们在一定条件下会与同时摄入 体内的其他营养物质相互影响或发生反应。从而影响其活性或吸收,有的还可能导 致毒副反应。 本试验表明，补铁同时伴随饮茶可降低铁的生物有效性，且这种 抑制主要表现在对溶解性好、结合能力差的铁化合物的作用。因此，本试验建议 补铁的时候应避免饮茶，或间隔一定时间再饮茶；其次，补铁时最好选择螯合态 的、化学性质相对稳定的铁化合物作为补充剂。 8 5 结论结论 本试验利用 SD 大鼠研究饮茶对几种铁化合物铁生物有效性的影响，得出如 下结论： （1）硫酸亚铁的生物有效性较差，其次是柠檬酸亚铁，EDTA-FeNa 生物有 效性最好。 （2）饮茶可降低补铁的效果，尤其是对硫酸亚铁的抑制作用最强。 9 参考文献 1周淡宜，徐水祥，江月仙.血红素纯化技术研究药物生物技术 D2004,9（ 3）： 7-10 2 张敏红，我国缺铁性贫血与补铁的现状J中国药师，2005,8（12）：1044- 1046. 3 张名位等黑米中矿物元素铁、锌、锰、磷含量的遗传效应研究.遗传学报 J2000 4 张春飞茶多糖对高脂血症大鼠调节血脂作用观察及机制探讨D27（9）： 792799.浙江：浙江大学医学院营养与食品卫生学J2003，24 5 葛可佑中国营养科学全书M北京：人民卫生出版社，2004：665-668 6 Salovaara S, Sandberg A. 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Agric Food Chem J.50,2002. 6233-6238. 7 陈君生，赵显峰，于波等 NaFeEDTA 强化酱油对铁缺乏的防治效果人群干 预试验.卫生研究D2003，32：29-38 8 崔骁勇，曹一平，张福锁. 氮素形态及 HCO3-对豌豆铁素营养的影响.植物营 养与肥料学报J2000，6：84-90 9戴尧天铁强化中国酱油的研究1.FeSO4强化酱油的初步试验.营养学报 J1984，6：149-153 10 俄胜哲，袁继超，姚凤娟，丁志勇等2004.攀西及相邻地区稻米中矿物元素 含量的差异分析.四川农业大学学报J22（41）：313-317 11 袁继超,丁志勇氮磷钾肥对稻米铁、锌、铜、锰、镁、钙含量和产量的影响.中 国水稻科学D2005， 19（5）：434440 12 李荣铁强化食品预防铁缺乏的研究现状J学分册，1999，26(5) ：266- 268 13 凌关庭，王亦芸等食品添加剂手册北京：化学工业出版社1988 王恬. 小肽营养素对断奶仔猪生产性能及小肠发育的影响J.畜牧与兽医. 2003,35(6):4-8 14 郝虎林，魏幼璋，杨肖娥，冯英，吴春勇供氮水平对稻株铁、锰、铜、锌 含量和稻米品质的影响.中国水稻科学D2007， 21（4）：411416 15 郝虎林,富铁水稻铁营养生理特性的研究浙江大学博士生学位论文D杭 州，2007，4647 16 何万领，郑文革，任洪涛，张江宏，张自强日粮铜、铁、锌水平对仔猪生 产性能和粪便指标的影响.黑龙江畜牧兽医J2005，2：2325 10 17 霍军生，孙静，陈君石等.2001.乙二铵四乙酸铁钠强化酱油对学生贫血状况 的改善.卫生研究D30,296-298 18 张名位等黑米中矿物元素铁、锌、锰、磷含量的遗传效应研究遗传学报 J2000，27（9）7：92799 19 蒋彬精米中微量元素铁铜锰锌的含量差异J昭通师范高等专科学校学报， 2002, 80-82 20 江川，王金英，郑金贵稻米矿质营养元素含量受种植环境的影响研究 J福建农业学报，2004，19（1）：16 21 顾德法，徐美玉紫黑糯米特种营养研究D中国农业科学，1992，25(5)： 36-41 22 韩龙植，南钟浩，全东兴，曹桂兰特种稻种质创新与营养特性评价J植 物遗传资源学报，2003，4（3）：07213 23Disler p b,Lynch SR , Torranse td ,et al. The mechanism of the inhibition of iron absorption by tea J. South African Journal of Medical Science, 1975,40:109-116. 24 孙静, 黄建饮茶与铁营养状况J国外医学.卫生学分册. 2003,30(1):34- 37 25 刘巧泉，姚泉洪，王红梅，顾铭洪.2004.转基因水稻胚乳中表达铁结合蛋白 提高稻米铁含量.遗传学报J31（5）：518524 26 Ammerman C B.G Luo1996.Iron meihionoic complex and feed grade ferrous suffate as sources of dietary iron for chicksJ . 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WORTLEY 摘要 本文主要运用体外消化或 Caco 2 细胞模型研究植酸鞣酸氯化锌对铁吸收 的抑制作用。在测定植酸鞣酸氯化锌对铁吸收的抑制作用中发现植酸鞣酸可以增 加每摩尔三氯化铁的吸收。Fe 与植酸的比例以 1：10 的比例添加可以最大限度的 抑制铁的吸收，在一次降低铁吸收的实验中发现在降低了铁的含量的植酸但增加 Fe：植酸的比例到 1：3 显示有许多铁被溶解在植酸中，但是利用率却很低。正 如人类研究，血红素铁比非血红素铁较少的被植酸抑制。单宁酸对非血红素铁 的吸收是一种多抑制剂。在 1：1 的比例或更低的比例显示将会有 97.5铁的吸 收被抑制。将氯化锌以 1：0.5 和 1：1 比例添加抑制铁吸收的分别为 57和 80。利用这个模型体系研究表明这几种化合物影响铁吸收的关系在人类中得到 广泛应用。这次研究显示的信息说明饮食中还有许多因素可能影响铁的吸收。 关键词：铁，锌，生物利用率，植酸，鞣酸，体外吸收，Caco-2 细胞 1 引言引言 Glahnetal 通过体外吸收或 Caco 2 细胞模型的发展表示它是预测人类铁收收 迅速而准确的工具。它利用人类的一般肠上皮细胞和通过 CaCo-2 细胞营养吸收 相结合模仿人类吸收。CaCo-2 细胞模型为了测得食物中铁的有效性将铁蛋白作为 铁吸收的标记物。在使用铁蛋白的标记物时不需要放射性同位素标记因此操作者 可以在许多领域运用。总而言之，Caco 2 细胞消化模型试验。（1，2）显示的 承诺作为可以预测人类铁的吸收一种成本效益快速工具。它与细胞模型结合，人 体消化吸收养分 1 人类肠上皮细胞系。该模型已专门开发了从用标记 Caco - 2 细 胞铁蛋白的形成铁的吸收测量食品铁可用性中铁蛋白的形成射性同位素食品标签 否定需要更为有用从而使其为广泛的用户使用。一般来说，该系统不能用于体内 研究试验，提供一个食品基质在了解影响铁可用性具体因素。 13 由格拉恩等在开发体外细胞培养模型 digestion/Caco-2。（1，2）显示的承诺 作为可以预测人类铁的吸收一种快速，成本效益工具。它与在 Caco - 2 细胞模拟 结合，人体消化吸收养分 1 人类肠上皮细胞系。该模型已专门开发了从用标记 Caco - 2 细胞铁蛋白的形成铁的吸收测量食品铁可用性。中铁蛋白的形成，对放 射性同位素食品标签否定需要更为有用从而使其为广泛的用户使用。一般来说， 该系统用于人体试验并不可行或可负担的研究体内。 正如任何体外模型，根据大量的人力与定性研究类似的结果。这个模型系统 已经证明，系统的验证相对人体试验是至关重要的。例如，从牛肉消化吸收铁， 鸡和鱼从消化含酪蛋白是 300-400的铁的吸收（1）。在其他研究中，研究人员 证明人奶的比一个婴幼儿配方奶粉中铁的供应要好（3）。在加强肉类和抗坏血 酸对铁有效性影响也在这个系统中得到证明（2，4，5）。此外，在比较一些商 业铁补充剂，在体外铁可用性从多糖铁复合和硫酸亚铁编制了质量相同的严密匹 配人体研究（5，6）。两者合计，上述研究传授在使用该系统的信心，丰富的文 献铁与人类提供类似的效果。 这个模型系统中的应用是多方面的。它可以用来改善食品的生物商业铁产品 可利用，如现成的即食早餐麦片，婴儿谷类食品，和婴儿方等，使用由确定大宗 品种相对铁可用性从而找出或改善营养品质差的如粮食作物水稻，小麦，玉米， 豆类，可作为筛检工具。在除了评估个别食品，该系统可用于从膳食或特殊食物 和饮料确定铁有效性，其中的组合是无穷无尽的。它代表了手段，系统研究或屏 幕等诸多因素，化合物，或条件，从而改进和提高设计较昂贵的和明确的人体试 验。为所有这些应用程序，必须适当数额食品和铁在设计时考虑实验以免系统超 载。一般来说，这个系统的开发条件标准是小改变铁的可用性和处理能力广泛食 物的范围非常敏感的（1-5）。 本研究的目的是提供信息抑制剂对铁的吸收（即，植酸已知抑制剂的影响酸， 单宁酸，锌）在 Caco - 2 细胞铁吸收这个模型系统和他们的亲属效价在目前的食 物或其他成分的情况下餐矩阵。这个模型这些影响对其他用户是有价值的文件， 因为它会帮助提供一个食品基质在了解影响铁可用性具体因素。 材料与方法材料与方法 化学品，酶和激素。除非另有说明，所有化学品，酶和激素均购自 Sigma 化 工有限公司（圣路易斯，密苏里州）。三氯化铁来源的免疫球蛋白是 1040 铁/毫 升溶液，1盐酸（西格玛的 I - 9011）。 细胞培养细胞培养 Caco - 2 细胞，是根据美国类型文化收藏（罗克维尔，医师）在 17 日通过和 14 使用通过实验，在 25-33。在细胞接种密度为 50 000 胶原蛋白处理的 6 孔板 cells/cm2（中光学集团，剑桥，马）。这些细胞是生长在贝科的改良伊格尔中等 （Gibco 公司，大岛，纽约州）的 10容量/胎小牛血清（Gibco 公司），25 mmol / L 的培养基含，抗真菌抗生素和 1溶液（Gibco 公司）。这些细胞被保存 在一个孵化器以 5的二氧化碳在 37 C 和 95恒湿空气的氛围，培养基改变 每 2 天。这些细胞被用来在铁摄取实验在播种后 13 天。在这种情况下，金额细 胞蛋白测定每个井的发现是高度一致从好到好每个培养板。 体外消化体外消化 猪胃蛋白酶，胰酶，胆汁提取物的使用。进一步筹备的胃蛋白酶，胰酶，胆 汁提取物进行如下。不久之前使用，胃蛋白酶 0.2 克溶于 5 毫升 0.1 mol / L 的盐 酸，添加至 2.5 Chelex - 100，以及旋转滴度动摇桌面板振动筛 30 分。被拆除的 Chelex 过滤从胃蛋白酶的解决方案。增加 5 毫升 0.1 摩尔/ L 的盐酸添加到列，滤 液收集到的胃蛋白酶的解决方案。最后的总体积的胃蛋白酶溶液洗脱为 8 毫升。 对于肠道消化， 0.05 克胰酶和 0.3 克胆汁提取物溶解在 25 毫升 0.1 摩尔/ L 的碳酸氢钠。 Chelex - 100 增加了，由此产生的混合物为 30 分钟在桌面旋转盘动 摇振动筛效价。当时的混合物倒入直径 1.6 厘米到 1 过滤列筛选出 Chelex。另外 添加 10 毫升 0.1 摩尔/ L 的碳酸氢钠到一个列，胰酶/胆汁的滤液收集进入解决方 案。最后的胰酶/胆汁溶液总额 27 毫升。制备的胃蛋白酶和胰酶/胆汁解决方案通 过上述方法不影响酶的活性。 消化性溃疡和肠道消化进行了一个摇摆平台振动筛在 37 C 的 5CO2 和 95的空气气氛保持不变湿度。孵化器的面。肠道消化，开展了上院一个在 6 孔 板两院制，与细胞单层重视对下院（图 1）底部表该上议院通过拟合形成底部 1 appropriatesizedTranswell 小插入环的一 15 000 透析膜留分子量，该去离子水膜浸 泡至少 12 小时后才能使用。透析膜的地方添加了一个硅胶环。透析膜固定后插 入在环，整个成分在 70乙醇消毒，然后浸泡在无菌水，直至使用。 要开始消化，每个样品放置在一个在 pH 值 2。50 毫升螺丝帽文化管，含有 15 10 毫升的 130 mmol / L 的 NaCl，5mmol / L 的氯化钾，（.0 5 mM 的管道 1.0 mol / L 的调整盐酸）。然后，0.5 毫升的胃蛋白酶溶液中加入。该管上限，水平放置， 并在 60 分钟的摇晃孵育振动筛（每分钟 55 振荡）。对于肠道消化步骤，样品的 pH 值。提高到到 pH 值 6，加入 1 mol / L 的碳酸氢钠滴。然后，2.5 毫升的胰酶/ 胆汁提取物的混合物中加入。 pH