中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (10): 1262-1263   PDF    
引用本文
徐超, 孙莹, 张卓, 王晓红, 周波, 郭连营. 不同钙浓度对胆汁酸结合能力影响[J]. 中国公共卫生, 2008, 24(10): 1262-1263.
XU Chao, SUN Ying, ZHANG Zhuo, et al. Effect of calcium concentration on combining capacity of bile acid in vitro[J]. Chinese Journal of Public Health, 2008, 24(10): 1262-1263.
不同钙浓度对胆汁酸结合能力影响
徐超1, 孙莹2, 张卓1, 王晓红1, 周波1, 郭连营1     
1. 沈阳医学院营养与食品卫生学教研室辽宁省高等学校环境与人口健康重点实验室, 沈阳110034;
2. 辽宁省葫芦岛市疾病预防控制中心
收稿日期: 2008-07-01
基金项目: 国家自然科学基金(30471443)
作者简介: 徐超(1956- ),男,辽宁沈阳人,教授,博士,主要从事营养与相关疾病的研究。
摘要： 目的 探讨不同钙浓度对胆汁酸结合能力的影响. 方法 配制不同浓度的磷酸氢钙溶液,调整pH至7.0,加入胆汁酸混合乳糜微粒,在37℃条件下进行体外消化实验.测定不同浓度钙消化液的上清液和沉淀物中胆汁酸的含量. 结果 胆汁酸在5,10,20,40,80mmol/L钙消化液的上清液中的含量分别为(2.72±0.27),(1.48±0.07),(0.64±0.04),(0.63±0.07),(0.76±0.09)μmol;在沉淀物中的含量分别为(1.45±0.09),(2.56±0.18),(3.36±0.19),(3.21±0.28),(3.24±0.25)μmol.其中5和10mmol/L钙消化液的上清液和沉淀物中的胆汁酸含量与其他浓度消化液比较,差异有统计学意义(P<0.05).不同浓度钙消化液的胆汁酸回收率范围在95.98%~112.82%之间.40mmol/L钙浓度组的胆汁酸回收率显著低于5,10,20mmol/L钙浓度组(P<0.05). 结论 钙在模拟人体小肠的pH和温度条件下可与磷形成沉淀物而结合胆汁酸,且钙浓度为20mmol/L时结合胆汁酸的能力最强.
关键词： 钙     胆汁酸     结合能力     体外实验    
Effect of calcium concentration on combining capacity of bile acid in vitro
XU Chao, SUN Ying, ZHANG Zhuo, et al     
Department of Nutrition and Food Hygiene, Shenyang Medical College, Key Laboratory of Environment and Population Health of Liaoning Province Shenyang 110034, China
Abstract: Objective To investigate the effect of different cocentr atio ns of calcium on the combining capacity of bile acid. Methods Different concentrations of calcium hydrogen phosphate solution were prepared and adjusted to pH=7.0.Then bile acid mixture chylomicron was added to the solutions dig ested at 37℃ in vitro.The contents of bile acid were measured in the supernatant and the sediment of different concentrations of calcium solut ion. Results Bile acid content was(2.72±0.27),(1.48±0.07),(0.64±0.04),(0.63±0.07),(0.76±0.09)Lmol in supernatant and(1.45±0.09),(2.56±0.18),(3.36±0.19),(3.21±0.28),(3.24±0.25)Lmol in sediment of the 5,10,20,40,80mmol/L digested calcium solution,respectively.Compared with other concentrations of calcium solution,bile acid contents in the supernatant and the sediment of the 5 and 10mmol/L digested calcium solution were different statist ically(P<0.05).The bile acid recoveries of dig ested solution from different calcium concetration were 95.98%~112.82%.The bile acid recovery of 40mmol/L calcium solution was lower than that of 5,10,20mmol/L calcium solution statistically(P<0.05). Conclusion Calcium with phosphorus forms sediment can combine with bile acid at the pH and the temperature similar to that of in human small intestine,and the combining capacity is the highest at calcium concentration of 20mmol/L.
Key words: calcium     bile acid     combining capacity     in vitro    

钙是人体必需的营养素。研究表明，钙不但能降低实验动物而且能降低人体的血浆胆固醇浓度[1, 2]，但其作用机制尚不清楚。研究其可能机制是膳食钙与食物中含有丰富的磷在小肠内碱条件下形成不溶性的沉淀物，而胆汁酸可同这些不溶性的钙磷复合物以离子交换的方式结合在一起随粪便排出体外。由于胆汁酸是以胆固醇为原料代谢生成，故肠道内胆汁酸的排出可导致血浆胆固醇浓度下降[3, 4]。为验证该科学假设的部分内容，本研究采用体外消化实验的方法，在模拟人体肠道的部分生理条件下，观察不同浓度钙消化液中胆汁酸在其上清液和沉淀物中的分布，为揭示膳食钙降低血浆胆固醇浓度的机制提供基础依据。

1 材料与方法 1.1 材料

(1) 试剂：磷酸氢钙(上海试四赫维化工有限公司)；胆固醇和卵磷脂(上海化学试剂公司)；甘氨酸脱氧胆酸(瑞士Fluka公司)；总胆汁酸测定试剂(温州维日康生物科技有限公司)；叔丁醇(沈阳新西试剂厂)。(2)仪器：日立7170A型全自动生化分析仪(日本Hitachi High-Technologies公司)。

1.2 方法

(1) 配制浓度为5，10，20，40，80mmol/L的磷酸氢钙溶液。分别取上述溶液1ml置于1.5ml离心管中，调整pH至7.0后，加入10μl胆汁酸混合乳糜微粒(胆固醇：卵磷脂：甘氨酸脱氧胆酸的摩尔比为1∶3∶9)。(2)将上述混合液在37℃孵育2h，15 000r/min离心2min，分别取出上清液和沉淀物，以50%叔丁醇水溶液使其溶解或稀释，在37℃水浴30min，10 000r/min离心10min。用总胆汁酸测定试剂在日立7170A型全自动生化分析仪上分别测定经过消化的钙混合液、上清液和沉淀物中的胆汁酸含量。(3)将空的1.5ml离心管在100～110℃烘烤至恒重，称重。然后依照测定钙混合液中胆汁酸含量的操作过程，在取出上清液后，称量盛有沉淀物的离心管质量。将盛有沉淀物的离心管置于100～110℃烘箱内烘烤至恒重，称重。烘烤前后的质量差值既为沉淀物中含有上清液的体积。(4)每一浓度磷酸氢钙溶液平行消化和测定6次为1个浓度组。(5)参照文献[5]计算胆汁酸在上清液或沉淀物中的分布及胆汁酸的回收率。

1.3 统计分析

应用SPSS 11.0统计软件进行单因素方差分析。

2 结果 2.1 不同浓度钙消化液的上清液和沉淀物中胆汁酸含量分布(表 1)

5和10mmol/L钙消化液的上清液中胆汁酸的含量显著高于其他浓度消化液上清液中的胆汁酸含量(P<0.05)。相反，这2组消化液在沉淀物中胆汁酸的含量显著低于其他钙浓度消化液沉淀物中的胆汁含量(P<0.05)。5mmol/L钙消化液的上清液中胆汁酸含量显著高于沉淀物中的胆汁酸含量(P<0.01)，而其他各浓度消化液的沉淀物中胆汁酸的含量则显著高于上清液中的胆汁酸含量(P<0.01)。

表 1 不同浓度钙消化液的上清液和沉淀物中胆汁酸含量分布（x ± s）

2.2 不同浓度钙消化液的胆汁酸回收量及回收率(表 2)

5mmol/L钙浓度组的胆汁酸回收量显著高于40mmol/L钙浓度组(P<0.05)；40mmol/L钙浓度组的胆汁酸回收率显著低于5，10，20mmol/L钙浓度组(P<0.05)，80mmol/L钙浓度组的胆汁酸回收率也显著低于5mmol/L钙浓度组(P<0.05)。虽然上述个别钙浓度组之间的胆汁酸回收率差异有统计学意义，但实际意义不大，因为测得的每个浓度钙溶液中的胆汁酸总量和该溶液的上清液与沉淀物中的胆汁酸含量之和相近，胆汁酸的回收率在95.98%～112.82%之间，表明实验方法可靠。

表 2 不同浓度钙消化液的胆汁酸回收量及回收率（…x ± s)）

3 讨论

Ditscheid等[2]通过实验证明钙降低胆固醇浓度并不是直接与胆固醇结合使之排泄增加，而是结合胆汁酸增加了粪胆汁酸的排泄量，从而促进肝脏中胆固醇向胆汁酸的转化而达到降低血浆胆固醇浓度的作用。该研究进一步阐述了钙降低胆固醇的机制之一是钙与磷酸盐形成沉淀物，可与胆汁酸结合使之随粪便排出体外。徐超等[3, 6]在研究大豆蛋白对大鼠和人血浆胆固醇浓度的影响时提到的非磷酸化学说中也指出肠道内的钙与磷可以形成不溶性的钙磷复合物，胆汁酸可同这些不溶性的钙磷复合物以离子交换的方式结合在一起随粪便排出体外。由于胆汁酸是胆固醇代谢的终产物，故肠道内胆汁酸的排出可导致血浆胆固醇水平的下降。

本实验结果表明，磷酸氢钙在pH值中性条件下形成的沉淀物能够结合胆汁酸，结合能力最强的浓度为20mmol/L钙。这一结论为钙摄入降低血浆胆固醇浓度作用的机制可能是钙磷沉淀物在肠道结合胆汁酸，促进肝脏中胆固醇向胆汁酸的转化，从而降低血浆胆固醇浓度的学说提供了依据。

参考文献
[1] 徐超, 王晓红, 王松涛, 等. 膳食大豆蛋白和高钙摄入对高血胆固醇模型大鼠的血脂水平的影响[J]. 中华预防医学杂志, 2001, 35(5) : 318–321.
[2] Ditscheid B, Keller S, Jahreis G. Cholesterol metabolism is affected by calcium phosphate supplementation in humans[J]. J Nutr, 2005, 135(7) : 1678–1682.
[3] 徐超, 王晓红, 王松涛, 等. 大豆蛋白降低大鼠血浆胆固醇可能机制的初步探讨[J]. 中国公共卫生, 2002, 18(3) : 260–262.
[4] 徐超. 钙摄入对血浆胆固醇浓度的影响及作用机制[J]. 沈阳医学院学报, 2005, 7(3) : 145–147.
[5] 徐超, WensingT, BeynenAC. 大豆蛋白在体外消化实验中对胆汁酸分布的影响[J]. 营养学报, 2001, 23(4) : 371–372.
[6] 徐超, 庞保柱, 王晓红, 等. 大豆蛋白对人体血浆胆固醇的影响及机制探讨[J]. 中国公共卫生, 2005, 21(1) : 49–51.