王 竹, 門(mén)建華， 楊月欣， 洪 潔 (中國疾病預防控制中心營(yíng)養與食品安全所, 北京 100050)
　　研究表明鋅與血糖調控密切相關(guān)，糖尿病或葡萄糖耐量異常可引起鋅代謝紊亂，甚至導致鋅缺乏[1]。抗性淀粉（RS）不被小腸消化吸收，具有降低血糖應答、促進(jìn)糞便排出等纖維樣作用，有可能開(kāi)發(fā)為降糖食品。但是RS在改善血糖的同時(shí)對鋅營(yíng)養狀況的影響目前還未見(jiàn)報道。本研究著(zhù)重探討了正常情況下和高糖飼料喂養條件下，RS對大鼠鋅吸收及營(yíng)養狀況的影響。

1 材料與方法
1.1正常大鼠鋅代謝
　　26 只健康Wistar雄性大鼠（中國醫學(xué)科學(xué)院動(dòng)物繁殖中心提供，實(shí)驗動(dòng)物二級），體重為68.9±8.9g。適應環(huán)境3d后根據體重隨機分成3組：對照組（9只），給予基礎飼料，配方參照AIN-76TM略做調整，主要成分含量（g/kg）為酪蛋白200，蔗糖340，淀粉340，脂肪50，鈣、鐵、鋅分別為5.2g/kg、35mg/kg和40mg/kg；13%RS組（9只），基礎飼料中50%的淀粉由馬鈴薯淀粉替代；26%RS組（8只），基礎飼料中淀粉全部由馬鈴薯淀粉替代。三組RS含量分別為0%、13% 和26%。
　　大鼠置于不銹鋼代謝籠中單獨飼養，連續18d，收集最后5d糞樣、尿樣，記錄食物攝入量，并于實(shí)驗末日收集空腹血樣。測定糞、尿及血樣中鋅含量，計算鋅表觀(guān)吸收率。

1.2 高糖飲食大鼠鋅營(yíng)養狀況
　　28只成年健康雄性Wistar大鼠，體重為250±20g。適應環(huán)境3d后根據體重將大鼠隨機分成3組：對照組，給予基礎飼料，淀粉/蔗糖比為（50:18）；高糖淀粉組（S-DS），給予高糖飼料，淀粉/蔗糖比為（18:50），其余成分同基礎飼料；高糖抗性淀粉組（S-RS），高糖飼料，但淀粉用馬鈴薯淀粉替代。S-DS組和S-RS組飼料中RS含量分別為0%、14%。
　　大鼠置于不銹鋼代謝籠中單獨飼養，實(shí)驗期間自由進(jìn)食，飲水為去離子水。采用口服葡萄糖耐量法（OGTT）每2周監測一次大鼠血糖，直至12周結束。收集最后3d尿樣，在戊巴比妥鈉50mg/kg麻醉下，經(jīng)腹主動(dòng)脈收集血樣，以及肝、腎、胰等臟器樣本。測定血糖、糖化血紅蛋白（HbA1C）、血鋅、紅細胞鋅和組織鋅含量。
1.3 測定方法
1.3.1 鋅含量測定采用原子吸收分光光度法。
　　鋅表觀(guān)吸收率（%）=（鋅攝入量—糞鋅）/鋅攝入量×100。
1.3.2 血糖測定采用葡萄糖氧化酶；HbA1C測定采用親和柱色譜法
1.3.3 胰島素測定采用放射免疫法。
1.4 統計分析
　　各項指標結果以?X ± s表示。采用方差分析進(jìn)行數據統計，以P<0.05作為檢驗顯著(zhù)性水準。所有統計學(xué)分析采用SPSS軟件包。

2 結果
2.1 抗性淀粉對正常大鼠鋅代謝的影響
　　用相應飼料喂養18天，3組大鼠活動(dòng)正常，生長(cháng)發(fā)育及體重增長(cháng)基本一致（P>0.05）。
　　基金項目：國家自然科學(xué)基金（No.30070657）
　　RS使大鼠排便量顯著(zhù)增加，糞便干重隨RS攝入量呈遞增趨勢，26%RS組大鼠糞便量約是對照組的5倍。同時(shí)，26%RS組進(jìn)食量略比其他兩組增高（P<0.05）（表1）。
　　表 1. 大鼠的一般狀況 （?X?s）

組別	例數	體重 , g	食物攝入量 , g/d	糞便重量 , g/d
對照組	9	111.1 ± 10.4	10.21 ± 1.84	0.174 ± 0.051
13% RS *	9	115.8 ± 8.8	10.50 ± 0.75	0.491 ± 0.054 a
26% RS	8	118.5 ± 7.2	11.88 ± 0.99 a, b	0.898 ± 0.251 a, b

　　由表2可見(jiàn)， 26%RS組鋅攝入量和進(jìn)食量一致，略有增高；盡管隨著(zhù)糞便量增加，兩個(gè)RS組大鼠糞鋅排出呈遞增趨勢，但是和對照組相比P>0.05；三組間尿鋅排出基本一致，鋅表觀(guān)吸收率沒(méi)有顯著(zhù)差異（P>0.05）。26%RS組血鋅含量明顯高于對照組（P<0.05），提示鋅貯備較為充足。
　　表2. 抗性淀粉對大鼠鋅吸收的影響 （?X?s）

組別	例數	攝入 (mg/d)	糞 (mg/d)	尿 m g/d	表觀(guān)吸收率 (%)	血 (mg/L)
對照組	9	0.40 ± 0.07	0.173 ± 0.056	4.04 ± 2.39	56.59 ± 12.22	0.76 ± 0.21
13% RS	9	0.42 ± 0.03	0.208 ± 0.024	4.05 ± 1.77	50.11 ± 7.17	0.85 ± 0.18
26% RS	8	0.49 ± 0.04 a ,b	0.218 ± 0.064	4.52 ± 1.93	54.40 ± 11.03	1.13 ± 0.41 a

　　2.2 抗性淀粉對高糖飲食大鼠鋅營(yíng)養狀況的影響
高糖飼料可使大鼠葡萄糖耐量異常（表3），本研究中S-DS組從10周開(kāi)始即出現血糖升高現象；到12 周時(shí)餐后2h血糖和HbA1C水平明顯高于對照組和S-RS組（P<0.05），空腹胰島素水平降低（和對照組相比P<0.05）。而S-RS組大鼠以上各指標均與對照組沒(méi)有差異，提示RS能有效地阻止或延緩葡萄糖耐量異常的發(fā)生。
表 3 大鼠血糖及胰島素水平 （?X?s）

組別	例數	血糖 (mmol/L)		HbA 1C (%)	胰島素 (mU/L)
		0 min	120 min		0 min	120 min
對照組	8	3.58 ± 1.21	9.17 ± 1.38	2.29 ± 0.72	28.86 ± 4.65	41.83 ± 16.30
S-DS	10	3.46 ± 1.23	10.53 ± 0.96 a ,c	3.23 ± 1.26 a ,c	23.72 ± 4.00 a	46.77 ± 6.50
S-RS	10	3.82 ± 0.82	9.18 ± 1.19	2.34 ± 0.75	25.47 ± 2.87	46.97 ± 7.30

　　觀(guān)察各組大鼠鋅營(yíng)養狀況（表4）可以看到， S-DS組大鼠尿鋅水平雖然與對照組沒(méi)有顯著(zhù)差別，但是呈現增加趨勢，而RS能明顯降低尿鋅排出（P<0.05）。血鋅和紅細胞鋅是評價(jià)鋅營(yíng)養狀況的指標，結果顯示高糖飼料使大鼠血鋅降低，但是S-RS組血鋅下降幅度相對較輕，且紅細胞鋅水平明顯高于S-DS組（P<0.05）。組織鋅水平中，S-DS組胰臟鋅含量顯著(zhù)低于對照組和S-RS組（P<0.05），而S-RS組表現為腎鋅增高，三組大鼠肝臟鋅含量基本一致，
　　表4 高蔗糖飲食大鼠鋅狀況（?X?s）

組別	例數	鋅
		尿 m g/d	血漿 mg/L	紅細胞 m mol/g Hb	腎 mg/kg	肝 mg/kg	胰 mg/kg
對照	8	17.2 ± 12.8	1.23 ± 0.10	0.36 ± 0.06	27.11 ± 1.93	35.7 ± 3.7	47.3 ± .6.0
S-DS	10	23.1 ± 13.0	0.85 ± 0.21 a	0.32 ± 0.06	26.71 ± 3.25	37.1 ± 5.7	39.6 ± 6.0 a ,c
S-RS	10	9.9 ± 7.7 b	1.00 ± 0.17 a	0.40 ± 0.07 b	31.42 ± 4.28 a , b	35.0 ± 3.0	46.6 ± 6.9

3 討論
　　目前人為地將抗性淀粉分為4類(lèi)[2]，其中II型抗性淀粉（RS2）常指含有B型結構的直鏈淀粉，以青香蕉和馬鈴薯淀粉為代表。由于馬鈴薯淀粉中RS比例較高（>70%），在國內容易購買(mǎi)，且RS2可通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)獲得，故本研究選用馬鈴薯淀粉做為RS來(lái)源進(jìn)行研究，并和其它類(lèi)型RS加以區分。
　　鋅通過(guò)多種途徑調節血糖，如促進(jìn)胰島素功能、調節免疫、直接參與葡萄糖代謝等，但是長(cháng)期高血糖狀態(tài)可引起鋅代謝紊亂，其中高尿鋅是鋅耗竭的主要原因，也是糖尿病病理性變化的指征之一[3]，導致患者或實(shí)驗動(dòng)物發(fā)生鋅缺乏或邊緣性鋅缺乏，因此在探討改善高血糖狀態(tài)的同時(shí)需考慮鋅的營(yíng)養狀況。膳食纖維被認為具有降糖作用，但是對鋅代謝的影響卻爭議較大。一般認為，膳食纖維促進(jìn)鋅從糞便中排出[4]，降低鋅表觀(guān)吸收率 [5]，并與膳食纖維攝入量、種類(lèi)、來(lái)源、可溶性以及膳食纖維中的植酸含量有關(guān) [6,7,8]。采用膳食補鋅的方法，可改善糖尿病患者鋅營(yíng)養狀況[9]，但是由于補鋅引起腸道內鋅濃度增高，使抑制鋅吸收的金屬硫蛋白表達上調，刺激尿鋅排出，導致鋅轉運和吸收率下降，并可影響其它微量元素吸收[10]，這無(wú)疑給鋅補充的效果評價(jià)帶來(lái)困難。
　　RS血糖生成指數較低，在許多功能性質(zhì)上，具有膳食纖維樣作用，因此對鋅營(yíng)養狀況的影響值得探討。本研究發(fā)現，RS具有促進(jìn)糞便排出的作用，但是卻沒(méi)有顯著(zhù)增加正常大鼠糞鋅和尿鋅的排出，對鋅表觀(guān)吸收率基本沒(méi)有影響。而用高糖飼料誘導大鼠產(chǎn)生葡萄糖耐量異常，RS能有效地控制血糖，同時(shí)降低尿鋅排出，提示RS對鋅的影響可能與血糖狀態(tài)有關(guān)。紅細胞鋅隨糖尿病病情發(fā)展進(jìn)行性下降，與高尿鋅同時(shí)存在，是判斷鋅營(yíng)養狀況的敏感指標，S-RS組大鼠紅細胞鋅水平、以及做為富鋅組織的胰臟鋅水平，證實(shí)了RS有助于維持鋅營(yíng)養狀況。另外，腎鋅升高提示RS對尿鋅的影響可能與重吸收有關(guān)。在研究中還發(fā)現S-RS組大鼠紅細胞膜（Na+/K+）ATP酶活性明顯高于S-DS組，暗示RS可能影響葡萄糖和/或鋅的轉運，關(guān)于這一點(diǎn)尚需要深入的研究和證明。RS進(jìn)入到大腸，增加了腸內容物的粘性，降低了pH，使鋅可能在大腸內吸收增加[11]，且RS不含有植酸可能也是一個(gè)有利因素。關(guān)于RS對鋅狀況的影響需要利用同位素示蹤技術(shù)進(jìn)一步證實(shí)。
　　本研究顯示RS既能降低血糖又可改善不良飲食因素引起的鋅代謝紊亂，促進(jìn)鋅營(yíng)養狀況，為開(kāi)發(fā)利用RS產(chǎn)品，提供了理論依據。

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EFFECTS OF RESISTANT STARCH ON ZINC STATUS IN RATS

WANG Zhu, MEN Jian-hua, YANG Xue-xin， HONG Jie
(Institute of Nutrition and Food Hygiene, Chinese Academy of Preventive Medicine, Beijing 100050 China)

　　【Abstract】Objective: To investigate the specific effects of resistant starch (RS) on zinc status in rats. Methods: 1) Zinc metabolism in normal rats: Three groups of Wistar rats were fed with basal diets (control), diet with 13% or 26% RS respectively, for 18 days. Urine, fecal and blood samples were collected for zinc measurement. Zinc apparent absorption was calculated. 2) Zinc status in high sucrose (50%) diet feeding rats: Three groups Wistar rats were fed by basal diet, high sucrose-digestible starch diet (S-DS) or high sucrose-resistant starch diet (S-RS, containing 14% RS) respectively for 12 w. Samples of urine, blood, liver, pancreas and kidney were collected for measurement of zinc content. Results: 1) Zinc apparent absorption in normal rats was respectively, control group 56.59%, 13%RS group 50.11%, and 26%RS group 54.40%. 2) High sucrose diet led to increased postprandial glucose and HbA1C and depressed fast insulin level in S-DS group rats, with decreased plasma and pancreas zinc level (compared with control group, P<0.05). In S-RS group, the rats were of normal blood glucose status, with lower urine excretion and higher erythrocyte zinc level compared with S-DS group (P<0.05). High kidney zinc was detected in S-RS group. Conclusion: RS has no effect on zinc apparent absorption in normal rats. But for the rats fed with high sucrose diet, RS has potential benefit to maintain zinc status.

　　Key words: resistant starch; zinc; apparent absorption; impaired glucose tolerance