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【doc】钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研究

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【doc】钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研究【doc】钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研究 钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研 究 第31卷 2002正 第6期 l2月 卫生研究 JOURNALOFHYGIENERESEARCH Vo1.3lNo.6 Dec.20o2439 文章编号:1000—8020(2002)06—0439—03 钙吸收利用与钙摄人量关系的动物实验研究 王灿楠刘德成庄明贺珍丛宁 徐州医学院卫生教研室,徐州221002 ? 实验研究? ???????????????? ?达能营养中心! .DANONE咖nJ1E...
【doc】钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研究
【doc】钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研究 钙吸收利用与钙摄入量关系的动物实验研 究 第31卷 2002正 第6期 l2月 卫生研究 JOURNALOFHYGIENERESEARCH Vo1.3lNo.6 Dec.20o2439 文章编号:1000—8020(2002)06—0439—03 钙吸收利用与钙摄人量关系的动物实验研究 王灿楠刘德成庄明贺珍丛宁 徐州医学院卫生教研室,徐州221002 ? 实验研究? ???????????????? ?达能营养中心! .DANONE咖nJ1ECHINA’ .青年科学工作者论坛! . YoungScientistsForum? .....??????.???? 摘要:为探讨钙吸收利用与钙摄入量间的相互关系,给初断乳Wistar大鼠喂饲3周缺钙饲料后,按体重 随机分为缺钙组,钙适宜组和高钙组,进行l2周喂养,并于实验第5周进行3天代谢试验.结果表明,适宜 补钙可明显增加骨钙,骨密度,骨矿物质含量和股骨的重量(P<0.05),加大补钙剂量,补钙效果未见增加. 相关分析发现摄入钙与骨钙,骨密度,骨矿物质含量呈正相关,而与吸收率,存留率呈负相关.量效研究发 现,大鼠钙摄入量(X)与吸收率(葺,)问的关系呈双曲线函数形式,所得回归方程为:l,=e6.xX+20, (F=47,3154,P<0.0001).实验结果显示,用原子吸收分光光度计测定,骨钙与用单光子骨密度仪测定的骨 矿物质含量具有良好的线性关系. 关键词:钙摄入量钙吸收率骨钙骨密度双曲线函数 中图分类号:RI51.3Q593.6文献标识码:A Effectofdifferentdosesofcalciuminrats’dietonabsorption andutilizationOfcalcium WangCarman,LiuDecheng,ZhuangMing,HeZhen,etai. TheDepartmentofPublicHealth,XuzhouMedicalCollege,Xuzhou221002, China Abstract:TherelationamongCa—intake,Ca—absorptionrate.Ca—retenti onrateandboRestatusinratswasstudied Thirty—sixweaningmaleandfemalerats,werefedwithCa-deficientdietforthreeweeks,thentheratswererandomlydivided intothreegroups(1ow—dose,middle—doseandhighdosecalcium),Therats werefedfor90days,Thecalciummetabolism testswerecarriedoutbytheendofthefifthweek111eresultshowedthatadequatecalciumincreasedboRecalcium.bone mineraldensity,bonemineralcontentandfemoralweightinratsremarkably(P<0,01),buthigherdoseofsupplemented calciumhadnofurtherimprovementoncalciumnutritionstatus.TherewerepositivecorrelationbetweenCa—intakeandboBe calcium,bonemineraldensityandbonemineralcontent,andnegativecorrelationbetweenCa—intakeandCa—absorptionrate, Ca—retentionrate.Thedose—effectanalysisdemonstratedthatthechangeo fCa—absorption()withCa—intake(X)wasina trendofhyperbolaTheregressionequationwasi,=e6×X+20,(F:47,3154,P<0.0001).Asatisfactory lineregressionbetweenbonecalciumandboRemineralcontentwasalSOdemonstrated. Keywords:Ca—intake,Ca—absorptionrate,bonecalcium,hyperbolafunct ion 钙是与人体健康密切相关的常量元素,然而,全国第三次 营养调查结果表明,我国平均每天钙摄入量只有405mg,仅达 推荐供给量的50%左右…,儿童,青少年,孕妇钙摄入不足的 现象更为严重.因此,对我国人民进行普遍,合理的补钙是必 要的,但如何补钙一直是医学界,营养学界关注的问题.目 前虽已有较多的补钙实验研究”】,但对钙吸收,利用与钙摄 入量之间的相互关系量效特征的研究资料较少.本实验对钙 摄入量,钙吸收率,钙存留率及骨骼钙营养之间的关系进行了 研究,并分析了其量效特征,以期为今后补钙动物实验和 补钙效果提供参考. 基金项目:江苏省教育厅自然科学基金资助项目(No 00KjB330002) 作者简介:王灿楠,女,学士,副教授 1徐州卫生防疫站中心实验室 2徐州医学院实验动物中心 1材料和 1.1实验动物及喂养 初断乳Wistar大鼠36只(由徐州医学院动物实验中心提 供),适应性喂养1周后,喂饲3周缺钙基础饲料作为空耗期. 基础饲料配方(g/kg):玉米320,小麦300,豆粕150,植物蛋白 粉200,盐l0,色拉油20.空耗期后,按体重随机将大鼠分成3 组:缺钙组(A组),给以基础饲料,含钙为1.0g/kg;钙适宜组 (B组)给以基础饲料+碳酸钙,含钙约为6.0g/kE;高钙组(C 组):给以基础饲料+碳酸钙,含钙约16.0g/kg.各组大鼠l2 只,雌雄各半.按组别,性别饲养在聚乙烯塑料盒内,自由进 食和饮用去离子水,实验期为l2周,第5周进行3天代谢实 验,测定饲料钙,粪钙,尿钙,计算钙的吸收率及存留率.实验 期间每周称体重2次,实验结束摘眼球采血,断头处死动物后 分离双侧股骨备用. 1.2测定项目与方法 卫生研究第3l卷 1.2.1钙含量大鼠股骨钙,粪钙,尿钙及饲料钙均经马福 炉高温灰化后,用北京瑞利分析仪器公司生产的WFX一 1F2B2型原子吸收分光光度计测定.血钙用美国OLYMPUS 全自动生化分析仪测定. 1.2.2骨密度(BMD)和骨矿物质含量(BMC)取大鼠股骨, 剔除肌肉和筋膜后,用核工业部北京地质研究院生产的SD一 1000单光子骨密度仪测定骨密度和骨矿物质含量. 1.2.3股骨重量和长度使用上海量具刃具厂生产的游标 卡尺(精密度为0.02mm)测量股骨长度.使用上海第二天平 仪器厂生产的MP120—1型电子天平(灵敏度为1mg)秤取股 骨质量= 1.2.4数据处理所有数据均输入计算机,用Exce1软件进 行数据整理和归组,用SAS6.12软件进行方差分析,相关回归 分析和曲线拟合.钙吸收率,钙存留率的计算为: 钙吸收率=堡×l【x)% 腑留率=×?oo% 2结果 2.1补钙对钙代谢及骨骼的影响 由表1知,低钙组动物的钙吸收率,存留率均明显高于补 钙组(P<0.0001).补钙可明显增加骨钙,骨密度,骨矿物质 含量和股骨重量(P<0.05),但对股骨长度未见影响(P> 0.05).大剂量补钙,虽对骨骼钙营养仍有意义,但与钙适宜 组相比较,无论从钙吸收率,存留率还是从骨骼钙营养状况上 均未增加其补钙效果(P>0.10). 表1不同补钙剂量对大鼠钙代谢及骨骼发育的影响 Table1Effectofdifferentdosesofcalciuminrats’dietoncalciumnutriitionsta tus 注:在同一列上,凡上标字母相同者,表示差别无显着性,凡上标字母不同者,表示差别有显着性(方差分析,P<O.05) 2.2补钙指标间的相关关系 由表2知,摄人钙与骨钙,骨密度,骨矿物质含量呈正相 关为满足统计分析对资料分布的要求,将摄人钙和吸收率, 存留率均进行自然对数变换后作直线相关分析,发现摄人钙 与吸收率,存留率呈负相关.血钙与上述各项指标均无相关 关系: 表2摄入钙,血钙与钙代谢指标,骨指标的相关关系 Table2CorrelationbetweenCa.intake.bloodcalciumand calciumnutritionstatusinrat 2.3摄入钙与吸收率的量效关系 为分析摄人钙与吸收率的量效关系,以摄人钙为x轴, 吸收率为Y轴,在直角坐标系中绘制散点图,经与图形 对照,发现其变化趋势为双曲线,其直线方程的表达式为: In(+K):?+blnX(1) 对摄人钙()和吸收率(萱,)进行自然对数变换后求得其直线 方程为: In(一20):6.8068—0.88211nX(2) 经假设检验,F:47.3154,P<0.0001,显示其回归效果有显着 性.数据还后的双曲线方程为: :e 6. ×X+20(3) 式3中摄人钙的实测范围为30.24,836. 22mg,吸收率Y的 实测范围为20.34%,89.00%.由图1可见,实测数据围绕 回归方程上下随机波动且与回归线较为接近,说明回归效果 良好.经计算,决定系数r:0.6871,说明使用该方程可说明 钙吸收率近70%的变异程度. 哥 擎 督 摄入钙(mg/3d) 图1吸收率和摄入钙关系 Fig.1RelationofCa?intakeandabsorptionrate 2.4骨矿物质含量,骨密度与骨钙含量的量效关系 图2,图3显示骨钙与骨矿物质含量间的线性关系明显 好于骨密度,提示使用骨矿物质含量推算骨钙含量的效果较 骨密度好.骨钙和骨密度的直线回归方程为::一149.08+ 1069.88X(F:15.84,P:0.0004).骨钙和骨矿物质含量的直 线回归方程为::一32.392+1052.37X(F:51. 80.P< 0.0001) 3讨论 3.1钙吸收率 钙吸收率是钙营养强化剂研究和开发中的一项重要指 标.本次研究发现碳酸钙在正常剂量下的吸收率为28.2%. 与文献报道的27%相接近,在”钙饥饿”状态下吸收率明显 第6期王灿楠,等钙吸收利用与钙摄人量关系的动物实验研究44l 鼍 县 簟 县 簟 骨密度(g/era) 图2骨钙和骨密度关系 Fig.2Relationofbonecalciuraandbonemineraldensity 骨矿物质含量(e,/cm) 图3骨钙和骨矿物质含量关系 Fig.3Relation0fbonecalciuraandbonemineralcontent 增加的结果也与理论相符.我们发现,大鼠钙摄入量和吸 收率的关系可用双曲线函数予以定量描述,且实测数据与理 论计算值吻合程度相当理想.就钙营养的动物实验研究而 言,这种定量关系具有重要的实际意义.在设计动物试验的 补钙剂量时,由图1知,若在天天代谢实验期内钙摄入量< 100mg,则吸收率随摄入钙的减少而急剧增加,此时只要摄入 钙稍有变化,吸收率则发生明显变化.如摄入钙由100mg减 到20mg时,由公式3可算得吸收率可由35.56%上升到 84.35%.就补钙营养品的开发研究而言,在此条件下得到的 高吸收率是没有实际意义的.当摄入钙在150,250mg时,随 着钙摄入量的增加,吸收率有所降低,但下降速度明显减缓. 此时应注意在摄入量相等的情况下比较各组的吸收率.当摄 入钙在250,8oomg之间时,吸收率的变化几乎呈平台趋势, 此时摄入钙的改变对吸收率的影响已很小,如按公式3可算 得当摄入钙由3oomg增加到350mg时,吸收率仅由25.9%下 降为25.2%.因此在研究目的主要为钙吸收率的实验中.如 研究新型补钙剂的吸收状况,探讨食物中某些物质对钙吸收 率的影响,钙对其它离子吸收的抑制和,或促进作用等研究 中,在满足实验设计要求的情况下,若将大鼠的钙摄入量设计 为250mg以上.则可大大减少钙摄入量这一混杂因素对钙吸 收率的影响,增强实验结果的可比性. 3.2补钙效果评价 骨密度,骨矿物质含量是l}缶床上观察补钙效果的重要指 标.但这两项指标测定的仅为某一小范围,小区域内的骨骼 情况,受测定方法,测定部位的影响较大.骨钙测定的是整块 骨骼中的钙含量,因此无论从理论上还是从实验方法学上,骨 钙都是反映补钙效果更直接,更可靠的指标.由于其测定方 法远较骨矿物质含量,骨密度复杂,且对活体动物目前尚不能 测得这一指标,使其应用受到了限制.本次研究发现,骨钙与 骨矿物质含量比与骨密度有更好的线性关系,这与”对生长期 儿童骨密度不如骨矿物质含量适用”的结果相符合.这一 结果提示,在动物实验和人群研究中,我们有可能使用较易测 得的骨矿物质含量,推算难以测得的骨钙,以便更合理地评价 机体的骨营养状态.本次研究表明,血钙与骨营养指标,吸收 率,存留率均无相关.由于机体可通过多种机制预防甚至是 轻微的低钙血症,且血钙变化往往小于测量误差.因此 一 般不宜将血钙作为钙营养动物实验的观察指标. 碳酸钙因其补钙效果确切,功效价格比高,常被作为补钙 营养剂的参照标准..若某一补钙剂与碳酸钙功效价格比相 差甚远,又不具备其它突出的优点,那么这种产品就缺乏开发 的意义.这是本研究采用碳酸钙作为补钙剂的主要原因,也 使本研究结果对钙营养的动物实验研究具有一定的普遍意 义. 4参考文献 1葛可佑,常素英 (4):322—327 2高宪枫,郑建仙 (4):46,52 中国居民微量营养素的摄人.营养.1999.21 论钙的营养与强化.食品与发酵工业,1999.25 3徐贵发,赵秀兰,蔺新英.添加混合果汁的生物钙剂中钙的吸收利 用的研究.卫生研究,1997,26(5):333--336 4荫士安,徐青梅,胡善明,等.市售商品补钙制剂的补钙效果观察. 食品与发酵工业,1996,(6):22—29 5荫士安,徐青梅,胡善明,等.不同化学形式钙对大鼠生长发育及 组织中钙水平的影响.卫生研究.1997.26(1):49—52 6简洁荧,胡少量,邓平健,等.对虾中的钙在大鼠体内的吸收利用. 营养,1992.14(4):403--407 7杨树勤主编.中国医学百科全书.医学统计学.上海:上海科学技 术出版社,1985.159—171 8中国营养学会编着.中国居民膳食营养素参考摄人量.北京:中国 轻工业出版社.2000.131—146 9王身芴,许月初,李德强,等.补钙对低钙膳儿童骨矿物质含量的 影响.营养,1996,13(1):97,101 1O闻芝梅,陈君石主译.现代营养学.第7版.北京:人民卫生出版 社.1999.238,247 (2001-12.24收稿)
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