富硒富锌绿茶对大鼠硒锌营养和抗氧化功能的影响

2021-06-21 09:47马淳沂李佩玉任宇涵马天昕
茶叶学报 2021年2期
关键词:脏器无机利用率

马淳沂,李佩玉,任宇涵,马天昕,王 林*

(1. 镇江雨泰茶业有限公司,江苏 镇江 212009;2. 江苏大学食品与生物工程学院,江苏 镇江 212013)

硒和锌是人体必需的矿质元素,与人体衰老和多种疾病密切相关,分别被誉为“抗癌之王”和“生命之花”。但第4次营养与健康调查显示,我国居民成年男性和女性硒缺乏比例为49.6%和65.4%,锌缺乏比例为69.2%和29.2%,且在部分地区和人群中相当严重[1]。通过作物将外源硒锌富集转化,生产富硒富锌农产品,提高食物链硒锌水平,建立经济、安全、有效的日常硒锌营养模式,可能是改善我国居民硒锌营养水平的有效途径[2]。

茶叶具有多种营养成分和生理功能,历史悠久,文化底蕴深厚,是当今世界较为流行的绿色天然健康饮料[3]。当前市场上的富硒富锌茶均产自我国贵州省凤冈县,以其独特的高硒高锌土壤环境生产天然富硒富锌茶,但受地域限制,产量有限;土壤环境差异大,茶叶品质不稳定;茶树品种不多,终端产品单一,科技含量和附加值不高[4]。

前期研究表明,亚硒酸钠和硫酸锌叶面配施能够提高绿茶硒、锌、水浸出物、茶多酚、茶多糖、咖啡碱、叶绿素的含量和成茶的汤色及滋味,是生产人工富硒富锌绿茶的有效途径[5]。在目前尚不能人工合成可食用有机硒锌的情况下,人工富硒富锌绿茶的生产对提高国民硒锌营养水平具有重要现实意义[6]。本试验首次通过正常和硒锌缺乏大鼠模型,研究了人工富硒富锌绿茶的食用安全性、生物利用率和抗氧化作用,以期促进其示范应用及产业化推广。

1 材料与方法

1.1 试验材料

人工制备富硒富锌绿茶(SZT)[5],硒含量为2.57 mg·kg-1,锌含量309.71 mg·kg-1。清洁级断奶1周雄性SD大鼠(60 ± 5)g由江苏大学实验动物中心提供;标准、低硒锌、含有SZT(以5%的100目SZT替代等量淀粉)和无机硒锌(亚硒酸钠和七水合硫酸锌)的AIN-93M饲料定制于南通特洛菲饲料科技有限公司;抗氧化分析试剂盒购于南京建成生物工程研究所;化学试剂(分析纯)均来自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 大鼠处理 将大鼠随机分成5组:正常组、模型组、SZT添加组、SZT补充组、无机硒锌补充组,每组10只,在养殖笼中以建模饲料饲养6周,建立硒锌正常和缺乏大鼠模型(表1)。然后转入代谢笼,以处理饲料饲养1周,收集粪便和尿液。再转入养殖笼,以处理饲料继续饲养5周后,禁食过夜,称重,麻醉解剖,腹动脉取血,离心分离血浆或血清,并收集脏器(肝脏、肾脏、脾脏、胸腺)。全程标准环境饲养,自由取水摄食。

表1 大鼠处理及饲料组分

1.2.2 检测分析 硒锌含量采用原子荧光和原子吸收光谱法测定;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活力和丙二醛(MDA)含量根据试剂盒说明检测;硒锌生物利用率和大鼠脏器指数根据下式计算:硒锌利用率(%)=(食物硒锌-粪硒锌-尿硒锌)/食物硒锌×100;脏器指数(mg·g-1)=脏器质量(mg)/体重(g)[7]。

1.2.3 数据处理 统计分析采用一维方差分析,多重比较采用LSD测验;数据应用软件SAS 8.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 SZT对硒锌生物利用率的影响

正常组的硒锌利用率为50.08%和37.36%(表2),与SZT添加组(55.79%和34.65%)无显著性差异,说明正常膳食中添加SZT不影响硒锌利用率。模型组、SZT补充组和无机硒锌补充组的硒锌利用率均显著高于正常组,表明机体对硒锌缺乏具有一定的保护性调控能力。此外,SZT补充组的硒锌利用率与无机硒锌补充组无显著差异,表明SZT和无机硒锌在短时间内对硒锌缺乏机体具有相同的补充效果,但SZT的食用安全性优于无机硒锌[8]。

表2 SZT对大鼠硒锌生物利用率的影响

2.2 SZT对大鼠生长表现的影响

模型组大鼠食欲减退,体重下降,精神萎靡,皮肤粗糙,毛发干枯,炎症多发,呈现典型的硒锌缺乏症状[9]。SZT添加组大鼠体征与正常组相似,体重和脏器指数与正常组亦无显著差异(表3),表明正常膳食中添加SZT不会因硒锌过量而导致机体急、慢性中毒或病理变化。SZT和无机硒锌补充组大鼠的硒锌缺乏症状均明显改善,体重显著高于模型组,各组间脏器指数无显著差异,表明SZT和无机硒锌均可有效改善机体的硒锌缺乏症状。

表3 SZT对大鼠体重和脏器指数的影响

2.3 SZT对大鼠硒锌水平的影响

从表4可以看出,模型组大鼠血浆和肝脏硒锌水平均显著低于正常组,表明硒锌缺乏大鼠模型构建成功。SZT添加组的硒水平显著高于正常组,但锌水平无显著差异,表明正常膳食中添加SZT仍能进一步提高机体硒水平,但对锌水平无显著影响。SZT补充组的硒锌水平显著高于模型组,表明SZT可以有效提高硒锌缺乏机体的硒锌水平。此外,SZT补充组的硒水平显著高于无机硒锌补充组,这表明虽然在处理第一周内硒利用率无显著差异(表2),但随着时间的延长,SZT硒的利用率可能逐渐高于无机硒。

表4 SZT对大鼠血浆和肝脏硒锌水平的影响

2.4 SZT对大鼠抗氧化功能的影响

模型组的血清和肝脏抗氧化酶活力显著低于正常组,MDA含量显著高于正常组,说明硒锌缺乏显著影响了机体抗氧化能力(表5和表6)。SZT添加组的血清GSH-Px和肝脏SOD活力显著高于正常组,MDA含量显著低于其它各组,表明正常膳食中添加SZT仍能进一步提高机体的抗氧化水平。SZT补充组的抗氧化酶活力显著高于模型组,且与正常组无显著差异,表明SZT能够显著提高硒锌缺乏机体的抗氧化能力。除了血清SOD和肝脏CAT,SZT补充组抗氧化酶活力显著高于无机硒锌补充组,表明SZT比无机硒锌更能改善硒锌缺乏机体的抗氧化功能,这可归因于SZT更高的硒利用率和丰富的自由基清除剂,如茶多酚、维生素C等[10]。

表5 SZT对大鼠血清抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响

表6 SZT对大鼠肝脏抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响

3 结论

正常膳食中添加SZT,可以提高大鼠机体硒水平和抗氧化功能,且不会因硒锌过量而导致急、慢性中毒或病理变化。低硒锌膳食中补充SZT,能够显著改善硒锌缺乏症状,提高机体硒锌水平,增强抗氧化酶活力,降低MDA含量,缓解氧化应激,且功效优于无机硒锌。

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