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維生素A鋅鐵及其聯合應用對維生素A缺乏的影響

來源:《中國學校衛生》 作者: 2009-8-25
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摘要: 【摘要】 目的 比較維生素A、鋅、鐵不同劑量組合改善大鼠維生素A缺乏的效果,為改善兒童維生素A缺乏的營養補充劑研制奠定基礎。方法 用大鼠建立維生素A缺乏動物模型,以維生素A、鋅、鐵組成8個不同補充組,干預8周。干預前、干預4周后及實驗結束時檢測大鼠血清和肝臟維生素A、血清鋅鐵、血常規、生化指標,同時監測......


【摘要】    目的 比較維生素A、鋅、鐵不同劑量組合改善大鼠維生素A缺乏的效果,為改善兒童維生素A缺乏的營養補充劑研制奠定基礎。方法 用大鼠建立維生素A缺乏動物模型,以維生素A、鋅、鐵組成8個不同補充組,干預8周。干預前、干預4周后及實驗結束時檢測大鼠血清和肝臟維生素A、血清鋅鐵、血常規、生化指標,同時監測體重和攝食量的變化。結果 干預補充試驗后,各干預組大鼠的血清和肝臟維生素A水平顯著提高,攝食量和體重分別顯著高于干預前,體重加重和攝食效率顯著高于持續缺乏組。血常規、生化指標、血清鋅鐵指標與正常對照組差異均無統計學意義。1/3劑量組中的1/3維生素A+Zn組血清維生素A高于其他組,與全劑量組各組和正常對照組差異無統計學意義;其體重增加、總攝食量和攝食效率也與全劑量組各組和正常對照組差異無統計學意義。結論 低維生素A劑量同時聯合鋅補充綜合改善維生素A缺乏的效果最佳。

【關鍵詞】  維生素A 鋅 鐵 維生素A缺乏 大鼠

  Effect of Vitamin A, Zinc, Iron and the Combination on the Vitamin A Deficiency/

  ZHANG Juan, AO Shuqing, XU Jida, et al.

  Public Health School of Nanjing Medical University, Nanjing(210029),China
   
  【Abstract】  Objective  To find the best vitamin A nutritional supplement for vitamin A deficiency children through comparing with the effects of vitamin A, Zinc, Iron and the combination on the improvement of vitamin A deficiency. Methods  The nutrition intervention experiment was carried out on rats with vitamin A deficiency, which were randomly divided into eight supplement groups for eight weeks. Vitamin A content in serum and liver zinc and iron in serum, the blood convention and biochemical indicators were studied. The weight and food ingestion were monitoring at the same time. Results  Vitamin A content in serum and liver, the weight and food ingestion were significantly increased in all supplement groups after the supplementation. The supplement groups showed no significant differences in blood convention, biochemical indicator and zinc and iron in serum, as compared to the control group. In the 1/3 vitamin A+Zn group, vitamin A content was significantly higher than other groups of 1/3groups, and it had no significant effects on wholegroups and the normal control group, as the same with the increased weight, the whle food ingestion and efficiency of food ingestion. Conclusion  The improvement of vitamin A deficiency can be achieved through the combination of vitamin A of lowdose and zinc.
   
  【Key words】  Vitamin A;Zinc;Iron;Vitamin A deficiency;Rats

  維生素A缺乏是世界上四大營養缺乏病之一,全世界維生素A缺乏的學齡前兒童高達1.5~2億[1,2],維生素A缺乏使發展中國家約40%的5歲以下兒童免疫功能受損,每年奪去約100萬幼兒的生命[3,4]。2000-2004年在我國14個省市0~5歲兒童的調查中發現, 11.7%的兒童為維生素A缺乏,39.2%為可疑亞臨床維生素A缺乏[4]。兒童維生素A缺乏與食欲下降相關,影響兒童生長發育[5]。因此,營養干預勢在必行[6-7]。20世紀90年代后,WHO及UNICEF推薦在維生素A缺乏國家采用預防接種日口服20萬IU/6月消滅維生素A缺乏[8,9],但國外偶有急性中毒的報道[10-11],故長期用于人群預防有其局限性;2001年國際維生素A顧問組大會提出維生素A強化食品[12],但在我國推行的不理想[13-14]。維生素A營養補充劑劑量嚴格遵循《維生素、礦物質種類和用量》的規定,不用食物作為載體,沒有藥物的副作用[15],對普通兒童也可起預防作用,前景廣闊[16]。本試驗通過研究維生素A與鋅、鐵不同組合改善維生素A缺乏動物模型的效果,探討維生素A缺乏兒童營養補充劑的最佳組方。

  1  材料與方法

  1.1  材料

  1.1.1  實驗動物  選用上海斯萊克公司的清潔級雄性初斷乳大鼠137只,體重(75.8±4.3)g。

  1.1.2  動物飼料  飼料配方依據美國營養學會AIN-93G配方,并參照參考文獻[17]。

  1.2  方法

  1.2.1  維生素A缺乏動物模型的建立  適應7 d后,將大鼠隨機分缺乏組(119只)和對照組(18只),分別按每籠3~4只飼養于塑料籠內。2組均進食統一的維生素A缺乏飼料,對照組采用維生素A標準品(Sigma公司)溶于菜籽油中灌胃給予(維生素A: 4 000 IU/kg飼料),缺乏組灌胃同等劑量的菜籽油(維生素A: 0);大鼠均自由飲水進食,隔日退食計攝食量,每周稱重1次,同時用熒光素鈉觀測眼睛潰瘍情況。飼養4周后,缺乏組大鼠開始逐漸出現毛發干枯粗糙、稀疏、豎毛,部分大鼠有褪毛現象,耳、尾、腳爪逐漸蒼白,出現稀便,活動性差,表現倦怠,喜歡縮成團,有易激惹等癥狀;隨時間延長,癥狀逐漸加重。第10周所有大鼠眼眶采血測定血清維生素A,同時每組取6只檢測肝臟維生素A 及血清鋅鐵,結果顯示,缺乏組的肝臟維生素A顯著低于對照組,缺乏組大鼠維生素A明顯耗竭,且后期缺乏組進食量明顯低于對照組,表示成功復制維生素A缺乏模型。

  1.2.2  維生素A缺乏動物干預補充實驗  維生素A缺乏(VAD)模型建立后,將缺乏組大鼠隨機分9組,每組12只;對照組12只。具體分組及灌胃[18]相應劑量見表1,補充劑量依據參考文獻[16]。大鼠自由飲水進食,隔日退食計攝食量,每周稱重1次。干預實驗期為8周,在干預4周后每組隨機取4只,眼眶采血,檢測血清維生素A及血清鋅鐵的水平,干預8周后取血及肝臟待測。

  1.2.3  指標測定方法  血清和肝臟維生素A采用高效液相色譜儀(HPLC)檢測,血液常規采用血細胞計數儀檢測,血液生化采用生化自動分析儀檢測,血清鋅鐵采用火焰原子吸收法檢測。

  1.2.4  統計方法  用Excel 2003和SPSS 12.0軟件中方差分析(方差齊)和秩和檢驗(方差不齊時)對實驗結果進行分析。

  表1  維生素A缺乏大鼠干預實驗中維生素A、鋅、鐵的每日補充劑量(略)

  2  結果

  2.1  干預補充實驗對大鼠一般狀況的影響  大鼠進行干預后,隨著時間延長,各干預組的缺乏癥狀逐漸恢復,稀便逐漸減少,褪毛的大鼠逐漸長出新毛,生長加速,反應較以前靈敏。維生素A+Zn組和1/3維生素A+Zn組較其他組活躍,各種癥狀恢復也較快。
   
  而VAD組大鼠原來的缺乏癥狀如毛發粗糙、稀疏、豎毛、褪毛,耳、尾、腳爪蒼白,稀便等日益加重,反應淡漠,嗜睡。眼睛無光,有分泌物出現,均未見眼睛潰瘍。

  2.2  干預補充實驗對大鼠攝食量、體重的影響  干預前體重各組間差異無統計學意義,干預結束時各干預組體重均顯著高于干預前,且明顯高于VAD組。維生素A+Zn組顯著高于1/3維生素A組,與對照組差異無統計學意義。1/3維生素A+Zn組顯著高于維生素A+Fe組,與維生素A+Zn組和對照組差異無統計學意義。維生素A+Fe組和維生素A+Zn+Fe組顯著低于對照組。另外干預各組的總攝食量,平均攝食效率均顯著高于VAD組。全劑量組中維生素A+Zn組的總攝食量高于其他組;1/3劑量組中1/3維生素A+Zn組和1/3維生素A+Fe組的總攝食量高于1/3維生素A組。1/3維生素A+Zn組與維生素A+Zn組攝食效率差異無統計學意義。見表2。

  表2  不同組別大鼠干預前后體重及攝食量比較(略)

  注:a與VAD組比較,P<0.05;b與維生素A+Zn組比較,P<0.05;c與維生素A+Fe組比較,P<0.05;d與維生素A+Zn+Fe組比較,P<0.05;e與1/3維生素A組比較,P<0.05。

  2.3  干預補充實驗對血清、肝臟維生素A的影響  由表3可見,VAD組和各干預補充組干預前各組間差異無統計學意義。干預4周后檢測的血清維生素A水平,各干預組分別顯著高于干預前水平,且顯著高于VAD組,但均低于對照組。維生素A+Zn組顯著高于1/3劑量組,同時有高于全劑量組中其他組的趨勢,但差異無統計學意義。
   
  干預8周后,各干預組血清維生素A水平均顯著高于干預4周后的檢測結果,且顯著高于VAD組。全劑量組中維生素A+Zn組和維生素A+Zn+Fe組顯著高于單純維生素A組,維生素A+Fe組顯著低于維生素A組; 而1/3劑量組中的1/3維生素A+Fe組和1/3維生素A+Zn+Fe組顯著低于其他干預組和正常對照組。對于全劑量組: 維生素A+Zn組高于其他組;1/3劑量組:1/3維生素A+Zn組高于其他組,且達到對照組水平。1/3維生素A+Zn組與維生素A+Zn組差異無統計學意義。
   
  各干預補充組肝臟維生素A水平均顯著高于干預前水平,同時高于平行的VAD組(遠遠低于造模時),但仍顯著低于對照組。全劑量組均顯著高于1/3劑量組,其組間差異無統計學意義。

  2.4  干預補充實驗對血常規、生化指標的影響  各干預補充組的血常規和生化各項指標與對照組,及其各組間差異無統計學意義。而VAD組淋巴細胞和血紅蛋白顯著低于各干預補充組和對照組,白細胞也有偏低的趨勢。另外,VAD組的血清谷丙轉氨酶(ALT)和谷草轉氨酶(AST)顯著高于其他各組;肌酐也高于其他各組,差異不明顯,其他指標無差異。見表4。

  2.5  干預補充實驗對血清鋅、鐵的影響  由表5可見,干預前的血清鋅水平差異無統計學意義,血清鐵水平VAD組顯著低于對照組。干預4周后各干預組和對照組的血清鋅、鐵水平均低于干預前,而干預8周后的檢測水平顯著高于干預前和干預4周后,且均有高于VAD組的趨勢,但差異無統計學意義;各干預組組間及與對照組差異無統計學意義。

  表3  不同組別大鼠干預前后血清及肝臟維生素A水平(略)

  注:a與VAD組比較,P<0.05;b與維生素A+Zn組比較,P<0.05;f與對照組比較,P<0.05;△全劑量組維生素A+Zn組顯著高于其他組,1/3劑量組1/3維生素A+Zn組顯著高于其他組,P<0.05; ▲全劑量組各組均顯著高于1/3劑量組各組,P<0.05。

  表4  不同組別大鼠干預末血常規和生化指標比較(略)

  注:a與VAD組比較,P<0.05。

  表5  不同組別大鼠干預前后血清鋅鐵水平(略)

  注:f與對照組比較,P<0.05。

  3  討論
   
  維生素A缺乏是世界范圍的常見病之一,當前兒童人群中缺乏相當普遍,尤其是我國邊遠地區兒童[19-20]。因此,重視對維生素A缺乏的預防和治療具有重要意義[7]。
   
  本研究參照AIN-93G配方以進食維生素A缺乏飼料建立維生素A缺乏模型,符合兒童人群進食含量少導致維生素A缺乏的特點[5],因而在相關研究中廣泛采用[17,21-22]。
   
  干預實驗發現,干預后動物缺乏癥狀逐漸改善;進食量逐漸上升,總攝食量全劑量組的維生素A+Zn組高于其他組;1/3劑量組均有高于全劑量組的趨勢。攝食效率1/3維生素A+Zn組與維生素A+Zn組、對照組差異無統計學意義。提示維生素A劑量減低,并聯合鋅補充對食欲影響優于全劑量補充。干預各組體重較干預前增加,但總體增重較少[17],推測可能因中間2次眼眶采血,對機體造成一定程度的損傷。有關研究認為,采血是一種強大的創傷刺激,影響機體的綜合狀況,使攝食量下降,進而體重增重不多[23]。
   
  血清維生素A水平顯示,干預4周后維生素A+Zn組顯著高于1/3劑量組;但全劑量各組間及1/3劑量各組間差異無統計學意義,考慮可能是眼眶采血時樣本例數有限,致差異不顯著。干預結束時,全劑量組中的維生素A+Zn組高于其他組;1/3劑量組中1/3維生素A+Zn組高于其他組,且達到對照組水平。提示維生素A與鋅聯合補充改善效果最好。有研究認為鋅通過影響視黃醇結合蛋白(RBP)的合成影響維生素A的轉運過程[24]。一方面,肝臟合成和分泌RBP必須有鋅的參與,鋅可能作為RBP合成所必需的酶的一種輔助因子來發揮作用;另一方面,鋅同時參加細胞視黃醇結合蛋白(cRBP) 的合成,而cRBP是視黃醇在肝實質細胞內進行胞內轉運所必須的[25]。由此可見,鋅對于改善維生素A缺乏起了至關重要的作用,維生素A與鋅聯合補充效果最佳,且1/3維生素A+Zn組與維生素A+Zn組差異無統計學意義,提示維生素A減低劑量并聯合鋅補充達到了全劑量補充相同的效果。對于維生素A聯合鐵補充組,雖然也有改善維生素A缺乏的作用,但效果并不理想,甚至不及單純維生素A補充組。有研究認為,鐵能促進肝臟維生素A動員釋放入血[26],但本實驗未體現其明顯作用,體內儲備的肝臟維生素A水平也未見明顯差異。究竟是鐵沒有促進維生素A釋放入血[27],還是鐵阻礙維生素A的吸收,其原因有待進一步研究。對于維生素A聯合鋅鐵補充,全劑量組和1/3劑量組的效果均低于聯合鋅補充。國內外大多研究認為,鋅鐵聯合會有抑制作用[28],可能是鐵抑制了鋅的吸收利用繼而阻礙了鋅對維生素A的有利作用,而致效果不佳。另外,干預各組血清鋅鐵水平、血常規和生化指標與對照組差異無統計學意義,可以看出干預補充并未過量,對血細胞肝腎功能無損傷,為維生素A營養補充劑主要配方的安全性篩選奠定基礎。
   
  而持續缺乏組(VAD組)的進食量不斷下降,體重增長幅度遠遠低于各干預組,甚至個別出現體重下降,缺乏的各種癥狀也逐漸加重。白細胞、淋巴細胞、血紅蛋白,血清鐵與各干預組、對照組比較偏低,這些結果都說明維生素A缺乏嚴重影響機體免疫功能,甚至導致貧血,這些相關研究國內外文獻中均有報道[29-31]。血清ALT,AST水平顯著高于正常組和干預各組,血清肌酐也有升高趨勢,提示維生素A缺乏對肝臟、腎臟有一定程度損傷[13]。其相關機制有待進一步研究。
   
  由此可以看出,維生素A缺乏若不進行早期干預,有嚴重的不良后果,尤其是影響兒童的生長發育[32];而干預補充有效地避免了可能出現的危害。維生素A屬于脂溶性,過量服用有嚴重毒性,所以減低劑量至1/3不但減少毒性,而且綜合體重、攝食量、攝食效率,血清維生素A等指標同樣達到了全劑量的效果。對于改善維生素A缺乏及因其導致的食欲下降,1/3劑量的維生素A聯合鋅補充改善效果最佳,為下一步研制改善維生素A缺乏的相關營養補充劑提供充分依據。

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作者單位:南京醫科大學公共衛生學院,江蘇 210029。


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