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维生素A锌铁及其联合应用对维生素A缺乏的影响

来源:《中国学校卫生》 作者: 2009-8-25

摘要: 【摘要】 目的 比较维生素A、锌、铁不同剂量组合改善大鼠维生素A缺乏的效果,为改善儿童维生素A缺乏的营养补充剂研制奠定基础。方法 用大鼠建立维生素A缺乏动物模型,以维生素A、锌、铁组成8个不同补充组,干预8周。干预前、干预4周后及实验结束时检测大鼠血清和肝脏维生素A、血清锌铁、血常规、生化指标,同时监测......


【摘要】    目的 比较维生素A、锌、铁不同剂量组合改善大鼠维生素A缺乏的效果,为改善儿童维生素A缺乏的营养补充剂研制奠定基础。方法 用大鼠建立维生素A缺乏动物模型,以维生素A、锌、铁组成8个不同补充组,干预8周。干预前、干预4周后及实验结束时检测大鼠血清和肝脏维生素A、血清锌铁、血常规、生化指标,同时监测体重和摄食量的变化。结果 干预补充试验后,各干预组大鼠的血清和肝脏维生素A水平显著提高,摄食量和体重分别显著高于干预前,体重加重和摄食效率显著高于持续缺乏组。血常规、生化指标、血清锌铁指标与正常对照组差异均无统计学意义。1/3剂量组中的1/3维生素A+Zn组血清维生素A高于其他组,与全剂量组各组和正常对照组差异无统计学意义;其体重增加、总摄食量和摄食效率也与全剂量组各组和正常对照组差异无统计学意义。结论 低维生素A剂量同时联合锌补充综合改善维生素A缺乏的效果最佳。

【关键词】  维生素A 锌 铁 维生素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

  维生素A缺乏是世界上四大营养缺乏病之一,全世界维生素A缺乏的学龄前儿童高达1.5~2亿[1,2],维生素A缺乏使发展中国家约40%的5岁以下儿童免疫功能受损,每年夺去约100万幼儿的生命[3,4]。2000-2004年在我国14个省市0~5岁儿童的调查中发现, 11.7%的儿童为维生素A缺乏,39.2%为可疑亚临床维生素A缺乏[4]。儿童维生素A缺乏与食欲下降相关,影响儿童生长发育[5]。因此,营养干预势在必行[6-7]。20世纪90年代后,WHO及UNICEF推荐在维生素A缺乏国家采用预防接种日口服20万IU/6月消灭维生素A缺乏[8,9],但国外偶有急性中毒的报道[10-11],故长期用于人群预防有其局限性;2001年国际维生素A顾问组大会提出维生素A强化食品[12],但在我国推行的不理想[13-14]。维生素A营养补充剂剂量严格遵循《维生素、矿物质种类和用量》的规定,不用食物作为载体,没有药物的副作用[15],对普通儿童也可起预防作用,前景广阔[16]。本试验通过研究维生素A与锌、铁不同组合改善维生素A缺乏动物模型的效果,探讨维生素A缺乏儿童营养补充剂的最佳组方。

  1  材料与方法

  1.1  材料

  1.1.1  实验动物  选用上海斯莱克公司的清洁级雄性初断乳大鼠137只,体重(75.8±4.3)g。

  1.1.2  动物饲料  饲料配方依据美国营养学会AIN-93G配方,并参照参考文献[17]。

  1.2  方法

  1.2.1  维生素A缺乏动物模型的建立  适应7 d后,将大鼠随机分缺乏组(119只)和对照组(18只),分别按每笼3~4只饲养于塑料笼内。2组均进食统一的维生素A缺乏饲料,对照组采用维生素A标准品(Sigma公司)溶于菜籽油中灌胃给予(维生素A: 4 000 IU/kg饲料),缺乏组灌胃同等剂量的菜籽油(维生素A: 0);大鼠均自由饮水进食,隔日退食计摄食量,每周称重1次,同时用荧光素钠观测眼睛溃疡情况。饲养4周后,缺乏组大鼠开始逐渐出现毛发干枯粗糙、稀疏、竖毛,部分大鼠有褪毛现象,耳、尾、脚爪逐渐苍白,出现稀便,活动性差,表现倦怠,喜欢缩成团,有易激惹等症状;随时间延长,症状逐渐加重。第10周所有大鼠眼眶采血测定血清维生素A,同时每组取6只检测肝脏维生素A 及血清锌铁,结果显示,缺乏组的肝脏维生素A显著低于对照组,缺乏组大鼠维生素A明显耗竭,且后期缺乏组进食量明显低于对照组,表示成功复制维生素A缺乏模型。

  1.2.2  维生素A缺乏动物干预补充实验  维生素A缺乏(VAD)模型建立后,将缺乏组大鼠随机分9组,每组12只;对照组12只。具体分组及灌胃[18]相应剂量见表1,补充剂量依据参考文献[16]。大鼠自由饮水进食,隔日退食计摄食量,每周称重1次。干预实验期为8周,在干预4周后每组随机取4只,眼眶采血,检测血清维生素A及血清锌铁的水平,干预8周后取血及肝脏待测。

  1.2.3  指标测定方法  血清和肝脏维生素A采用高效液相色谱仪(HPLC)检测,血液常规采用血细胞计数仪检测,血液生化采用生化自动分析仪检测,血清锌铁采用火焰原子吸收法检测。

  1.2.4  统计方法  用Excel 2003和SPSS 12.0软件中方差分析(方差齐)和秩和检验(方差不齐时)对实验结果进行分析。

  表1  维生素A缺乏大鼠干预实验中维生素A、锌、铁的每日补充剂量(略)

  2  结果

  2.1  干预补充实验对大鼠一般状况的影响  大鼠进行干预后,随着时间延长,各干预组的缺乏症状逐渐恢复,稀便逐渐减少,褪毛的大鼠逐渐长出新毛,生长加速,反应较以前灵敏。维生素A+Zn组和1/3维生素A+Zn组较其他组活跃,各种症状恢复也较快。
   
  而VAD组大鼠原来的缺乏症状如毛发粗糙、稀疏、竖毛、褪毛,耳、尾、脚爪苍白,稀便等日益加重,反应淡漠,嗜睡。眼睛无光,有分泌物出现,均未见眼睛溃疡。

  2.2  干预补充实验对大鼠摄食量、体重的影响  干预前体重各组间差异无统计学意义,干预结束时各干预组体重均显著高于干预前,且明显高于VAD组。维生素A+Zn组显著高于1/3维生素A组,与对照组差异无统计学意义。1/3维生素A+Zn组显著高于维生素A+Fe组,与维生素A+Zn组和对照组差异无统计学意义。维生素A+Fe组和维生素A+Zn+Fe组显著低于对照组。另外干预各组的总摄食量,平均摄食效率均显著高于VAD组。全剂量组中维生素A+Zn组的总摄食量高于其他组;1/3剂量组中1/3维生素A+Zn组和1/3维生素A+Fe组的总摄食量高于1/3维生素A组。1/3维生素A+Zn组与维生素A+Zn组摄食效率差异无统计学意义。见表2。

  表2  不同组别大鼠干预前后体重及摄食量比较(略)

  注:a与VAD组比较,P<0.05;b与维生素A+Zn组比较,P<0.05;c与维生素A+Fe组比较,P<0.05;d与维生素A+Zn+Fe组比较,P<0.05;e与1/3维生素A组比较,P<0.05。

  2.3  干预补充实验对血清、肝脏维生素A的影响  由表3可见,VAD组和各干预补充组干预前各组间差异无统计学意义。干预4周后检测的血清维生素A水平,各干预组分别显著高于干预前水平,且显著高于VAD组,但均低于对照组。维生素A+Zn组显著高于1/3剂量组,同时有高于全剂量组中其他组的趋势,但差异无统计学意义。
   
  干预8周后,各干预组血清维生素A水平均显著高于干预4周后的检测结果,且显著高于VAD组。全剂量组中维生素A+Zn组和维生素A+Zn+Fe组显著高于单纯维生素A组,维生素A+Fe组显著低于维生素A组; 而1/3剂量组中的1/3维生素A+Fe组和1/3维生素A+Zn+Fe组显著低于其他干预组和正常对照组。对于全剂量组: 维生素A+Zn组高于其他组;1/3剂量组:1/3维生素A+Zn组高于其他组,且达到对照组水平。1/3维生素A+Zn组与维生素A+Zn组差异无统计学意义。
   
  各干预补充组肝脏维生素A水平均显著高于干预前水平,同时高于平行的VAD组(远远低于造模时),但仍显著低于对照组。全剂量组均显著高于1/3剂量组,其组间差异无统计学意义。

  2.4  干预补充实验对血常规、生化指标的影响  各干预补充组的血常规和生化各项指标与对照组,及其各组间差异无统计学意义。而VAD组淋巴细胞和血红蛋白显著低于各干预补充组和对照组,白细胞也有偏低的趋势。另外,VAD组的血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)显著高于其他各组;肌酐也高于其他各组,差异不明显,其他指标无差异。见表4。

  2.5  干预补充实验对血清锌、铁的影响  由表5可见,干预前的血清锌水平差异无统计学意义,血清铁水平VAD组显著低于对照组。干预4周后各干预组和对照组的血清锌、铁水平均低于干预前,而干预8周后的检测水平显著高于干预前和干预4周后,且均有高于VAD组的趋势,但差异无统计学意义;各干预组组间及与对照组差异无统计学意义。

  表3  不同组别大鼠干预前后血清及肝脏维生素A水平(略)

  注:a与VAD组比较,P<0.05;b与维生素A+Zn组比较,P<0.05;f与对照组比较,P<0.05;△全剂量组维生素A+Zn组显著高于其他组,1/3剂量组1/3维生素A+Zn组显著高于其他组,P<0.05; ▲全剂量组各组均显著高于1/3剂量组各组,P<0.05。

  表4  不同组别大鼠干预末血常规和生化指标比较(略)

  注:a与VAD组比较,P<0.05。

  表5  不同组别大鼠干预前后血清锌铁水平(略)

  注:f与对照组比较,P<0.05。

  3  讨论
   
  维生素A缺乏是世界范围的常见病之一,当前儿童人群中缺乏相当普遍,尤其是我国边远地区儿童[19-20]。因此,重视对维生素A缺乏的预防和治疗具有重要意义[7]。
   
  本研究参照AIN-93G配方以进食维生素A缺乏饲料建立维生素A缺乏模型,符合儿童人群进食含量少导致维生素A缺乏的特点[5],因而在相关研究中广泛采用[17,21-22]。
   
  干预实验发现,干预后动物缺乏症状逐渐改善;进食量逐渐上升,总摄食量全剂量组的维生素A+Zn组高于其他组;1/3剂量组均有高于全剂量组的趋势。摄食效率1/3维生素A+Zn组与维生素A+Zn组、对照组差异无统计学意义。提示维生素A剂量减低,并联合锌补充对食欲影响优于全剂量补充。干预各组体重较干预前增加,但总体增重较少[17],推测可能因中间2次眼眶采血,对机体造成一定程度的损伤。有关研究认为,采血是一种强大的创伤刺激,影响机体的综合状况,使摄食量下降,进而体重增重不多[23]。
   
  血清维生素A水平显示,干预4周后维生素A+Zn组显著高于1/3剂量组;但全剂量各组间及1/3剂量各组间差异无统计学意义,考虑可能是眼眶采血时样本例数有限,致差异不显著。干预结束时,全剂量组中的维生素A+Zn组高于其他组;1/3剂量组中1/3维生素A+Zn组高于其他组,且达到对照组水平。提示维生素A与锌联合补充改善效果最好。有研究认为锌通过影响视黄醇结合蛋白(RBP)的合成影响维生素A的转运过程[24]。一方面,肝脏合成和分泌RBP必须有锌的参与,锌可能作为RBP合成所必需的酶的一种辅助因子来发挥作用;另一方面,锌同时参加细胞视黄醇结合蛋白(cRBP) 的合成,而cRBP是视黄醇在肝实质细胞内进行胞内转运所必须的[25]。由此可见,锌对于改善维生素A缺乏起了至关重要的作用,维生素A与锌联合补充效果最佳,且1/3维生素A+Zn组与维生素A+Zn组差异无统计学意义,提示维生素A减低剂量并联合锌补充达到了全剂量补充相同的效果。对于维生素A联合铁补充组,虽然也有改善维生素A缺乏的作用,但效果并不理想,甚至不及单纯维生素A补充组。有研究认为,铁能促进肝脏维生素A动员释放入血[26],但本实验未体现其明显作用,体内储备的肝脏维生素A水平也未见明显差异。究竟是铁没有促进维生素A释放入血[27],还是铁阻碍维生素A的吸收,其原因有待进一步研究。对于维生素A联合锌铁补充,全剂量组和1/3剂量组的效果均低于联合锌补充。国内外大多研究认为,锌铁联合会有抑制作用[28],可能是铁抑制了锌的吸收利用继而阻碍了锌对维生素A的有利作用,而致效果不佳。另外,干预各组血清锌铁水平、血常规和生化指标与对照组差异无统计学意义,可以看出干预补充并未过量,对血细胞肝肾功能无损伤,为维生素A营养补充剂主要配方的安全性筛选奠定基础。
   
  而持续缺乏组(VAD组)的进食量不断下降,体重增长幅度远远低于各干预组,甚至个别出现体重下降,缺乏的各种症状也逐渐加重。白细胞、淋巴细胞、血红蛋白,血清铁与各干预组、对照组比较偏低,这些结果都说明维生素A缺乏严重影响机体免疫功能,甚至导致贫血,这些相关研究国内外文献中均有报道[29-31]。血清ALT,AST水平显著高于正常组和干预各组,血清肌酐也有升高趋势,提示维生素A缺乏对肝脏、肾脏有一定程度损伤[13]。其相关机制有待进一步研究。
   
  由此可以看出,维生素A缺乏若不进行早期干预,有严重的不良后果,尤其是影响儿童的生长发育[32];而干预补充有效地避免了可能出现的危害。维生素A属于脂溶性,过量服用有严重毒性,所以减低剂量至1/3不但减少毒性,而且综合体重、摄食量、摄食效率,血清维生素A等指标同样达到了全剂量的效果。对于改善维生素A缺乏及因其导致的食欲下降,1/3剂量的维生素A联合锌补充改善效果最佳,为下一步研制改善维生素A缺乏的相关营养补充剂提供充分依据。

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作者单位:南京医科大学公共卫生学院,江苏 210029。


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