食用沙拉酱对大鼠钙吸收及溶解性的影响

姬沙沙,增田泰伸,木村守,王 唯,李超超,奚印慈*

1.上海海洋大学食品学院,上海201306

2.日本丘比株式会社,东京1820002

钙是人体必需的矿物元素，参与人体的多种生理活动，可以说是“生命之本”[1]。中国疾病预防控制中心营养与健康所的调查表明[2]，中国9 省(区)2000～2011 年成年女性膳食中钙摄入量达到推荐值的比例仅为3.3%。北京大学公共卫生学院膳食问卷调查，发现钙、锌、维生素A、维生素C 平均每日摄入量均小于推荐值，其中，钙的摄入量占推荐值的百分比为38.8%～61.3%[3]。儿童缺钙可导致佝偻病，60 岁以上女性缺钙导致骨质疏松症的患病率在60%～70%。目前国内市场销售补钙产品很多，但是补钙的最好来源是膳食，“药补不如食补”[7]。和西方国家相比，我国乳制品的食用量较少,蔬菜是我国居民补钙的主要物源，甘蓝、卷心菜等蔬是人们日常生活中经常摄取的蔬菜，不仅美味而且富含大量的钙，由于蔬菜中含有较多植酸[4-6]，故蔬菜中钙的生物利用率非常低。每100 g 芥菜(又叫雪菜或雪里蕻)的钙含量高达230 mg，此外菠菜、油菜、卷心菜、洋葱、芹菜等不但钙的含量比较高而且含有其他多种营养素，所以如果能提高蔬菜中钙的吸收率，那么就能够达到理想的补钙效果。

据报道，为提高蔬菜中钙的利用率，食醋有利于机体对钙的吸收从而预防骨质疏松症[8]，醋是沙拉酱的主要组成成分之一，且蔬菜沙拉得到了大多数人的喜爱，营养价值非常高[9]，中国传统的凉拌、蒸煮等容易造成营养物质的流失。沙拉酱不仅促进果蔬类中β-胡萝卜素吸收，而且对提高HDL-C，降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)具有一定的促进作用。本文主要研究沙拉酱对钙吸收的影响，分析沙拉酱在生物体内对钙溶解率的促进作用，寻找一种高效且营养的促进钙吸收的方法。

1 材料与方法

1.1 实验动物、材料与试剂

选用6周龄SPF级雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠，购于上海西普尔-必凯实验动物有限公司许可证号SCXK(沪)2013-0006，体重165 g～170 g，饲养环境温度24±2 ℃、湿度60%～70%，自由饮水进食。

沙拉酱:杭州丘比食品有限公司；醋:江苏恒顺醋液股份有限公司；紫甘蓝:上海市农工商超市。

奥美拉唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(纯度＞98%)、碳酸钙:日本东京化工株式会社；氧化镧、硝酸、盐酸、乙醚:分析纯，国药集团(上海)化学试剂有限公司；纯乙炔:上海利旦工业气体有限公司。

1.2 仪器与设备

TAS-990F火焰原子吸收光谱仪，北京普析通用仪器有限责任公司；H20508冷冻离心机，日本岛津公司；MYP11-2A磁力搅拌器，上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；消化炉，长沙基隆仪器有限公司；MARS6微波消解仪，美国CEM公司；FE20pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 大鼠钙代谢实验 将大鼠以基础饲料适应性喂养1周后，称重挑选体重无显著性差异的大鼠32只。按照表1饲料配方的不同将大鼠分成四组：对照组、模型组、醋组和沙拉酱组。根据适应期间记录的摄入量确定给与每只大鼠30 g的饲料以控制大鼠体重过快增长，记录每天摄入的饲料量。在模型组、醋组和沙拉酱组的饲料中加入奥美拉唑抑制胃酸分泌，建立缺钙模型。喂养四周后将大鼠放入代谢笼中进行为期3 d的钙代谢实验，记录3 d进食量并收集72 h粪便。测量四周后大鼠身长和体重变化。将粪便烘干，恒重后磨成粉，称量0.2000 g进行微波消解，测量各组饲料及粪便中钙的含量并根据以下公式[10]计算钙表观吸收率：钙表现吸收率(%)=(摄入钙-粪钙)/摄入钙×100

表1 大鼠饲料配方Table 1 Composition of the test diets for rats%

1.3.2 大鼠胃内容物中钙溶解性分析 在同样条件下，大鼠自由进食适应环境一周，每天记录其生长情况，挑选体重无显著性差异的大鼠24 只。根据灌胃物质不同将大鼠分三组：对照组、醋组和沙拉酱组。配制碳酸钙[12]悬浮液：碳酸钙25 mg（单纯钙量相当于10 mg）用水悬浮调到1 mL。灌胃之前空腹12 h，每只大鼠先灌胃1 mL 碳酸钙悬浮液，再分别灌胃相同质量（1 g）的去离子水(对照组)、含10%醋的稀释液（醋组）、沙拉酱（沙拉酱组）。保证沙拉酱组中醋的量与醋组相等。三组大鼠分别在灌胃30 min 后用乙醚迷晕，开腹，取胃部[13]，将胃内容物移至离心管，加入15 mL 去离子水离心（4 ℃，2000×g，30 min），离心过后分层，上清液为可溶性层、沉淀为不溶性层，分别取定量的上清液、沉淀物、去离子水、醋、沙拉酱并对其中所含的钙进行质量分析,根据以下公式计算胃内部钙溶解率：溶解率(%)=溶液中钙的质量/总钙的质量×100

1.3.3 体外模拟实验中钙溶解性分析 模拟沙拉酱和醋与蔬菜的搭配方法，选用钙含量较高的紫甘蓝作为钙的来源。将一定量紫甘蓝的可食部分打浆，根据加入物质不同分为三组：对照组、醋组和沙拉酱组。称量30 g 浓浆，并稀释10 倍，向稀释后的甘蓝浆液中分别加入相同质量(15 g)的去离子水（对照组）、含10%醋的稀释液（沙拉酱含10%的醋）（醋组）、沙拉酱（沙拉酱组）。各组均在常温下进行磁力搅拌30 min 后，过滤去除残渣物质，记录滤液总体积，将滤液在4 ℃条件下，2000×g,离心30 min，离心处理后记录上清液体积。移取6 mL 上清液进行消化处理，测量并分析钙含量并计算其溶解率。再次取5 mL 上清液稀释10 倍后进行酸碱滴定，并测定上清液pH。

1.3.4 原子吸收仪器工作条件 工作灯是钙空心阴极灯，火焰类型是空气－乙炔火焰，波长422.7 nm，灯电流3.0 mA，狭缝0.50 nm，燃气流量2000 mL/min[14,15]。

1.4 数据分析

测定值通过平均值及标准偏差表示，采用SPSS Statistics 21.0 软件对实验结果进行统计分析，组间比较采用LSD 法(1east significant difference)，P＜0.05 被认为有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 钙标准曲线的制作

如图1，钙标准曲线为以吸光度为纵坐标(Y)，浓度为横坐标（X）的线性方程：y=0.0173x，R2=0.999，表明线性关系良好。

图1 钙标准曲线Fig.1 The standard curve of Calcium

2.2 大鼠体内钙的表观吸收率及身长和体重的变化

由于钙摄入量对钙吸收率有一定影响，每天给予每只大鼠相同的饲料并且完全吃完。由图2 可知，钙的表观吸收率在胃酸被抑制条件下，醋组大鼠体内钙的表观吸收率(58.07%)与模型组(53.79%)有显著性差异（P＜0.05），表明醋对大鼠体内钙的表观吸收率有促进作用。Kishi M[16]等采用低钙饲料饲喂卵巢切除大鼠来研究食醋对钙吸收影响，结果表明饲喂含有食醋的大鼠组，其钙的吸收明显高于喂养不含食醋的对照组。沙拉酱组大鼠体内钙的表观吸收率(62.61%)最高，且与醋组也有显著性差异（P＜0.05），表明在其他条件相同时，分别给予相等醋量的沙拉酱和食醋配制的饲料，沙拉酱更能够提高大鼠体内钙的表观吸收率。沙拉酱中钙的含量为0.39 mg/100 g，忽略不计。模型组在喂养含0.06%奥美拉唑的饲料4 周后，对照组大鼠体内钙的表观吸收率(63.17%)高于模型组(53.79%)，表明药物对大鼠胃酸抑制效果明显且钙在胃内部的溶解性是影响钙表观吸收率的一个重要因素。

图2 四周后大鼠体内钙的表观吸收率Fig.2 The apparent absorption rate of calcium（,n＝8）

由表2 可知，喂食4 周后，各组饲料配方不同对大鼠的生长均有一定的影响。初始大鼠体重和身长基本一致。对照组体重变化最大，模型组和醋组大鼠的体重，与沙拉酱组有显著性差异（P＜0.05）。模型组大鼠身长显著低于其他组（P＜0.05）；沙拉酱组大鼠的身长与醋组有显著性差异（P＜0.05）。表明沙拉酱对大鼠体格增长有促进作用，是膳食补钙的良好选择。

表2 大鼠摄入不同饲料对其体重、身长的影响Table 2 The rats fed with different feed effect on the body weight and body length femur(，n=8)

表2 大鼠摄入不同饲料对其体重、身长的影响Table 2 The rats fed with different feed effect on the body weight and body length femur(，n=8)

注：同一行中上标字母不同表示存在显著性差异（P＜0.05）。Note:Values in the same row with different superscripts are significantly different(P ＜0.05).

2.3 大鼠胃内部钙溶解性分析

根据2.2 可知，抑制胃酸的模型组大鼠体内钙的表观吸收率比对照组低，表明胃内部钙的溶解性对大鼠体内钙的表观吸收率影响较大。

由表3 可知，灌胃相同质量的碳酸钙和相同的醋量，沙拉酱组大鼠胃内容物的上清液中钙的质量为1.77 mg，高于醋组1.24 mg，说明灌胃相同醋量的大鼠，沙拉酱对钙溶解性的影响较大，从而使沙拉酱组上清液中离子钙充分游离，含量变高，从侧面解释了沙拉酱促进钙在大鼠体内转化吸收的内因；醋组大鼠胃内容物的上清液中的钙的质量高于对照组0.86 mg，说明了钙的溶解主要是由于电离的氢离子的作用；大鼠胃内部总钙的质量，沙拉酱组（3.19 mg）与醋组(3.08 mg)和对照组(3.05 mg)均无显著性差异（P＞0.05），三组大鼠胃内部的钙并没有进入小肠。去离子水、食醋、沙拉酱中钙的质量很少，忽略不计。

灌胃30 min 后沙拉酱组大鼠胃内部，钙的溶解率（55.56%）大于醋组（40.41%）且差异显著（P＜0.05），表明灌胃相等质量的钙，沙拉酱对钙的溶解性的影响大于食醋；醋组大于对照组（27.85%）且也有显著性差异（P＜0.05）。食物随着胃的蠕动和幽门管的开闭推入小肠内，这个过程正常情况下需要1 至1.5 h，因此小肠对钙并没有吸收且对30 min 后胃内部钙的溶解率没有影响。由于沙拉酱在乳化状态下与钙的接触面积大，沙拉酱在胃内部的停留时间长，食用香甜味沙拉酱能够促进β-胡萝卜素吸收等[17]结果也说明了这个问题，因此沙拉酱中含有食醋和沙拉酱在胃内部停留时间长和沙拉酱的乳化作用使钙在胃部的分散性良好是沙拉酱能够促进大鼠胃内部钙的溶解率的重要原因。

表3 各组大鼠胃内容物中钙的溶解率Table 3 The quality and solubility of calcium in the stomach of rats in each group（,n＝8）

表3 各组大鼠胃内容物中钙的溶解率Table 3 The quality and solubility of calcium in the stomach of rats in each group（,n＝8）

注：同一列中上标字母不同表示存在显著性差异（P＜0.05）。Note:Values in the same column with different superscripts are significantly different(P＜0.05).

2.4 体外模拟实验中钙溶解性分析

由实验测得，甘蓝中钙的含量是51 mg/100 g（可食部分）。上清液中钙的质量沙拉酱组为7.39 mg，醋组4.67 mg，对照组为3.84 mg。

表4 上清液总酸度和pHTable 4 Total acidity and pH of supernatant(,n=3)

表4 上清液总酸度和pHTable 4 Total acidity and pH of supernatant(,n=3)

注：同一行中上标字母不同表示存在显著性差异（P＜0.05）。Note:Values in the same row with different superscripts are significantly different(P ＜0.05).

由表4 可知，离心过后，醋组和沙拉酱组，上清液的pH 值和总酸度均无显著性差异（P＞0.05），但醋组和沙拉酱组与对照组有显著性差异（P＜0.05）。

由图3 可知，沙拉酱组钙的溶解率为48.30%高于醋组，且存在显著性差异（P＜0.05）；对照组钙的溶解率低于醋组，且存在显著性差异（P＜0.05）。本实验结果与胃内容物中钙溶解性分析结果有一定的相关性。食醋能够提高蔬菜的溶解率，说明酸对胃内部钙溶解率有一定的影响；在总酸度和pH 值相同时，沙拉酱比食醋更能够促进蔬菜中钙的溶解，可能源于沙拉酱在蔬菜中的分散性比食醋高，分散性是影响蔬菜中钙溶解率的主要因素。

图3 体外模拟甘蓝中钙的溶解率Fig.3 Dissolution rate of calcium in vitro simulation（,n＝3）

3 结论

本文探讨了沙拉酱对大鼠体内钙表观吸收率的影响，分析钙在大鼠体内和体外的溶解性，初步探究了沙拉酱促进钙吸收的原因。钙的溶解性对钙的吸收率有一定的影响。沙拉酱中的食醋成分是沙拉酱促进钙吸收的原因之一，而沙拉酱比食醋促进钙吸收效果好源于其在胃中残留的时间长及其乳化作用，乳化状态大大增加了其与胃内物质接触的表面积，这种表面效应使得碳酸钙吸附性和活性大大增强，从而有效地与消化液接触，提高了溶解率，近而提高机体的吸收率；沙拉酱中的脂质延长了胃排空时间，延长胃酸对钙化合物的分解时间，从而间接促进钙的吸收；蔬菜更容易分散在沙拉酱中是沙拉酱比食醋更容易促进蔬菜中钙的溶解率的主要原因。因此沙拉酱对通过蔬菜补钙这种方法有很大的促进作用。

若膳食中钙不足，还是应额外补充[18]。钙摄入可维持骨密度、减缓或阻止骨丢失[19]。研究表明，对于健康儿童和青少年无需常规补钙，应增加由饮食中摄取，以满足每天的需要量。因此研究沙拉酱对钙吸收的影响对补钙有重要的意义。沙拉酱提高了蔬菜中钙的利用率，是一种既营养又健康的补钙方法。本文从表面现象进行了初探，沙拉酱对钙吸收的更深层次的作用机理还需进一步研究。