馬淳沂,李佩玉,任宇涵,馬天昕,王 林*
(1. 鎮(zhèn)江雨泰茶業(yè)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212009;2. 江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)
硒和鋅是人體必需的礦質元素,與人體衰老和多種疾病密切相關,分別被譽為“抗癌之王”和“生命之花”。但第4次營養(yǎng)與健康調查顯示,我國居民成年男性和女性硒缺乏比例為49.6%和65.4%,鋅缺乏比例為69.2%和29.2%,且在部分地區(qū)和人群中相當嚴重[1]。通過作物將外源硒鋅富集轉化,生產富硒富鋅農產品,提高食物鏈硒鋅水平,建立經濟、安全、有效的日常硒鋅營養(yǎng)模式,可能是改善我國居民硒鋅營養(yǎng)水平的有效途徑[2]。
茶葉具有多種營養(yǎng)成分和生理功能,歷史悠久,文化底蘊深厚,是當今世界較為流行的綠色天然健康飲料[3]。當前市場上的富硒富鋅茶均產自我國貴州省鳳岡縣,以其獨特的高硒高鋅土壤環(huán)境生產天然富硒富鋅茶,但受地域限制,產量有限;土壤環(huán)境差異大,茶葉品質不穩(wěn)定;茶樹品種不多,終端產品單一,科技含量和附加值不高[4]。
前期研究表明,亞硒酸鈉和硫酸鋅葉面配施能夠提高綠茶硒、鋅、水浸出物、茶多酚、茶多糖、咖啡堿、葉綠素的含量和成茶的湯色及滋味,是生產人工富硒富鋅綠茶的有效途徑[5]。在目前尚不能人工合成可食用有機硒鋅的情況下,人工富硒富鋅綠茶的生產對提高國民硒鋅營養(yǎng)水平具有重要現實意義[6]。本試驗首次通過正常和硒鋅缺乏大鼠模型,研究了人工富硒富鋅綠茶的食用安全性、生物利用率和抗氧化作用,以期促進其示范應用及產業(yè)化推廣。
人工制備富硒富鋅綠茶(SZT)[5],硒含量為2.57 mg·kg-1,鋅含量309.71 mg·kg-1。清潔級斷奶1周雄性SD大鼠(60 ± 5)g由江蘇大學實驗動物中心提供;標準、低硒鋅、含有SZT(以5%的100目SZT替代等量淀粉)和無機硒鋅(亞硒酸鈉和七水合硫酸鋅)的AIN-93M飼料定制于南通特洛菲飼料科技有限公司;抗氧化分析試劑盒購于南京建成生物工程研究所;化學試劑(分析純)均來自國藥集團化學試劑有限公司。
1.2.1 大鼠處理 將大鼠隨機分成5組:正常組、模型組、SZT添加組、SZT補充組、無機硒鋅補充組,每組10只,在養(yǎng)殖籠中以建模飼料飼養(yǎng)6周,建立硒鋅正常和缺乏大鼠模型(表1)。然后轉入代謝籠,以處理飼料飼養(yǎng)1周,收集糞便和尿液。再轉入養(yǎng)殖籠,以處理飼料繼續(xù)飼養(yǎng)5周后,禁食過夜,稱重,麻醉解剖,腹動脈取血,離心分離血漿或血清,并收集臟器(肝臟、腎臟、脾臟、胸腺)。全程標準環(huán)境飼養(yǎng),自由取水攝食。
表1 大鼠處理及飼料組分
1.2.2 檢測分析 硒鋅含量采用原子熒光和原子吸收光譜法測定;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)活力和丙二醛(MDA)含量根據試劑盒說明檢測;硒鋅生物利用率和大鼠臟器指數根據下式計算:硒鋅利用率(%)=(食物硒鋅-糞硒鋅-尿硒鋅)/食物硒鋅×100;臟器指數(mg·g-1)=臟器質量(mg)/體重(g)[7]。
1.2.3 數據處理 統(tǒng)計分析采用一維方差分析,多重比較采用LSD測驗;數據應用軟件SAS 8.0進行統(tǒng)計分析。
正常組的硒鋅利用率為50.08%和37.36%(表2),與SZT添加組(55.79%和34.65%)無顯著性差異,說明正常膳食中添加SZT不影響硒鋅利用率。模型組、SZT補充組和無機硒鋅補充組的硒鋅利用率均顯著高于正常組,表明機體對硒鋅缺乏具有一定的保護性調控能力。此外,SZT補充組的硒鋅利用率與無機硒鋅補充組無顯著差異,表明SZT和無機硒鋅在短時間內對硒鋅缺乏機體具有相同的補充效果,但SZT的食用安全性優(yōu)于無機硒鋅[8]。
表2 SZT對大鼠硒鋅生物利用率的影響
模型組大鼠食欲減退,體重下降,精神萎靡,皮膚粗糙,毛發(fā)干枯,炎癥多發(fā),呈現典型的硒鋅缺乏癥狀[9]。SZT添加組大鼠體征與正常組相似,體重和臟器指數與正常組亦無顯著差異(表3),表明正常膳食中添加SZT不會因硒鋅過量而導致機體急、慢性中毒或病理變化。SZT和無機硒鋅補充組大鼠的硒鋅缺乏癥狀均明顯改善,體重顯著高于模型組,各組間臟器指數無顯著差異,表明SZT和無機硒鋅均可有效改善機體的硒鋅缺乏癥狀。
表3 SZT對大鼠體重和臟器指數的影響
從表4可以看出,模型組大鼠血漿和肝臟硒鋅水平均顯著低于正常組,表明硒鋅缺乏大鼠模型構建成功。SZT添加組的硒水平顯著高于正常組,但鋅水平無顯著差異,表明正常膳食中添加SZT仍能進一步提高機體硒水平,但對鋅水平無顯著影響。SZT補充組的硒鋅水平顯著高于模型組,表明SZT可以有效提高硒鋅缺乏機體的硒鋅水平。此外,SZT補充組的硒水平顯著高于無機硒鋅補充組,這表明雖然在處理第一周內硒利用率無顯著差異(表2),但隨著時間的延長,SZT硒的利用率可能逐漸高于無機硒。
表4 SZT對大鼠血漿和肝臟硒鋅水平的影響
模型組的血清和肝臟抗氧化酶活力顯著低于正常組,MDA含量顯著高于正常組,說明硒鋅缺乏顯著影響了機體抗氧化能力(表5和表6)。SZT添加組的血清GSH-Px和肝臟SOD活力顯著高于正常組,MDA含量顯著低于其它各組,表明正常膳食中添加SZT仍能進一步提高機體的抗氧化水平。SZT補充組的抗氧化酶活力顯著高于模型組,且與正常組無顯著差異,表明SZT能夠顯著提高硒鋅缺乏機體的抗氧化能力。除了血清SOD和肝臟CAT,SZT補充組抗氧化酶活力顯著高于無機硒鋅補充組,表明SZT比無機硒鋅更能改善硒鋅缺乏機體的抗氧化功能,這可歸因于SZT更高的硒利用率和豐富的自由基清除劑,如茶多酚、維生素C等[10]。
表5 SZT對大鼠血清抗氧化酶活力和丙二醛含量的影響
表6 SZT對大鼠肝臟抗氧化酶活力和丙二醛含量的影響
正常膳食中添加SZT,可以提高大鼠機體硒水平和抗氧化功能,且不會因硒鋅過量而導致急、慢性中毒或病理變化。低硒鋅膳食中補充SZT,能夠顯著改善硒鋅缺乏癥狀,提高機體硒鋅水平,增強抗氧化酶活力,降低MDA含量,緩解氧化應激,且功效優(yōu)于無機硒鋅。