活性氧所引起的氧化损伤与多种疾病的发生密切相 关〔1, 2〕。从膳食中直接获得抗氧化物质或具有激活体内抗氧 化防御体系功能的物质被认为是预防氧化损伤相关疾病的可 行方法〔3, 4〕。流行病学调查结果表明,蔬菜和水果的摄入可 以预防多种氧化损伤相关疾病的发生,存在于蔬菜和水果中 的植物化学物,如黄酮类物质具有较强的抗氧化作用〔5, 6〕。 本研究于2010 年4 月16—30 日对北京市26 名大学生采用 人群膳食干预的方法,观察富含黄酮类物质蔬菜和果汁对健 康机体抗氧化水平影响,探讨富含黄酮类物质蔬菜和水果 (汁) 的健康促进作用。
1 对象与方法 1.1 对象通过发放广告的方式在首都医科大学1 ~ 4 年级 大学生中募集健康志愿者。国外以混合水果汁为膳食干预成 分研究水果汁对健康机体抗氧化能力影响的预实验结果表 明,受试对象样本量为12 ~ 21 人,差异有统计学意义〔7〕。故 本研究共募集健康自愿者26 人(男女各半) 进行膳食干预实 验,年龄为21 ~ 23 岁,平均年龄为(21.00 ± 1.23) 岁。纳入标 准: 不吸烟、不饮酒、无偏食等不良饮食习惯; 无心、肝、肾、肺 疾病。所有志愿者均自愿参加实验,并在了解实验过程后签 写知情同意书。
1.2 受试者干预前准备膳食干预前,所有受试者均发放列 有富含黄酮类物质的蔬菜、水果、果汁、饮料和零食的清单1 份,并要求受试者在干预前3 d 尽量减少这些食物的摄入。 所有受试者在膳食干预前1 d 给予统一的低蔬菜和水果膳食 供应,并于第2 d 进入干预试验。
1.3 膳食干预根据国外有关富含抗氧化物质的膳食干预 研究〔8〕,本研究膳食干预周期设定为2010 年4 月16—30 日 共2 周,试验期间,根据当地饮食习惯,并根据膳食平衡原则 编制食谱,采用近年来中国学者报道的黄酮类物质含量丰富 的蔬菜和果汁作为膳食干预成分〔9, 10〕,其中午餐和晚餐供应 果汁和蔬菜。所选择的蔬菜有油菜、豇豆角、菠菜、莲藕、油麦 菜、芹菜、洋葱(紫) 、西兰花,每天选择其中2 种,分别在午餐 和晚餐各供应1 种200g(熟重) 。果汁选择苹果汁和葡萄汁 (100%纯果汁) ,每日午餐时提供苹果汁300 mL,晚餐提供葡 萄汁300 mL。该食谱4 d 1 个循环。食物由专门的餐饮机构 负责原料采购和加工。所有受试者在指定就餐地点就餐,且 要求午餐和晚餐提供的蔬菜要全部吃完,果汁在就餐开始后 2h 内全部喝完。实验期间所有受试者禁止服用任何抗氧化 剂和食用提供的蔬菜和果汁以外的蔬菜、水果或水果汁。本 次膳食干预试验周期为2 周,膳食干预所用蔬菜购于当地蔬 菜市场,果汁购于北京汇源果汁有限公司。除蔬菜和水果汁 外,膳食干预过程中的主食按中国居民膳食宝塔推荐量进行 供应,每餐供应2 种,要求由志愿者自行选择种类,为减少个 体间差异,尽量要求受试者将供应的主食全部吃完。在试验 期间每3 d 测量体重,并根据体重的变化对受试者的膳食摄 入量进行调整。
1.4 指标测定分别于干预前、干预1 周、干预2 周时采集 受试者空腹外周静脉血,分离血浆用于生化指标测定。参照 试剂盒(南京建成生物公司) 说明书测定血浆总抗氧化能力 (total antioxidant capacity,T-AOC) 、丙二醛(malondialdehyde, MDA) 、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH) 含量、红 细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD) 、谷胱甘肽 过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px ) 、过氧化氢酶 (catalase,CAT) 、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR) 活性。由受试者收集自己干预前、干预1 周、2 周时的晨尿, 应用酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 试剂盒(美国Cell Biolab 公司) 和尿肌酐检测试剂盒 (南京建成生物公司) 分别检测尿液中8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy- 2'-deoxyguanosine,8-OH-dG) 和肌酐含量。其中尿肌酐 的测定为内对照,用于标化不同个体尿液8-OH-dG 的含量。 1.5 统计分析应用SPSS 11.5 软件进行单因素方差分析, P < 0.05 为差异有统计学意义。
2 结 果 2.1 试验期间受试者体重和体质指数膳食干预1 周、2 周 后,受试者体重和体质指数(Body Mass Index,BMI) 与干预前 相比无明显差异,干预前体重和BMI 分别为(56.960 ± 8.251) kg和(20.621 ± 2.209 kg /m2 ) ; 干预后分别为(57.060 ± 8.018) kg 和(20.688 ± 2.236) kg /m2。
2.2 T-AOC、MDA 和GSH 含量及红细胞抗氧化酶活性(表 1)| 表 1 不同时间T-AOC、MDA 和GSH 含量及 红细胞抗氧化酶活性 |
膳食干预1 周后,血浆总抗氧化能力增高,与干预前比 较,差异有统计学意义(F = 9.499,P < 0.01) ; 血浆MDA 和 GSH 水平分别较干预前有下降和上升趋势,但差异均无统计 学意义。膳食干预2 周后,血浆总抗氧化水平较干预1 周时 有下降趋势,但无明显差异,与干预前比较差异有统计学意义 (F = 9.499,P < 0.05) ; 血浆MDA 水平与干预1 周时比较下 降,与干预前比较差异有统计学意义(F = 4.158,P < 0.05) ; 血浆GSH 水平进一步下降,但与干预前、干预1 周时比较均 无明显差异。膳食干预1 周后,红细胞SOD、GSH-Px、GR 活 性与干预前比较无明显差异; 红细胞CAT 活性明显高于干预 前(F = 34.06,P < 0.01) 。膳食干预2 周后,红细胞GSH-Px、 GR 活性增加,与干预前比较,差异均有统计学意义(F = 25.37,PGSH-Px < 0.0001; F = 3.651,PGR = 0.0309) ; CAT 活性 与干预1 周时比较明显下降,但仍高于干预前水平。2 周的 膳食干预对红细胞SOD 水平无明显影响。
2.3 尿液中8-OH-dG 含量膳食干预前和干预2 周后尿液 中8-OH-dG 含量分别为(3 765.630 ± 958) 和(3 314.870 ± 890.54) ng /mmol 肌酐,尿液中8-OH-dG 含量随干预时间的 延长有下降趋势,但差异无统计学意义。
3 讨 论本研究表明,干预1 周后T-AOC 明显升高,同时伴有红 细胞过氧化氢酶活性增强及血浆中脂质过氧化产物MDA 含 量下降,提示富含黄酮类物质的蔬菜和水果汁的混合膳食干 预成分有较强改善机体抗氧化水平的能力。此外,血浆中还 原型谷胱甘肽含量有升高趋势,但与干预前、干预1 周时比较 均无明显差异,表明诱导血浆中GSH 水平升高可能需要更长 的干预时间。本研究结果还表明,膳食干预2 周后红细胞 GSH-Px 活性明显高于干预前,表明该膳食成分可以诱导红 细胞中GSH-Px 酶活性。2 周的膳食干预诱导红细胞中GR 活性增强,与本研究的血浆中GSH 水平趋势一致。红细胞 SOD 活性在干预期内未发生明显改变,与Dragsted 〔11〕等的 报道一致,表明富含蔬菜和水果(汁) 的膳食主要通过对 GSH-Px、CAT 和GR 的活性诱导作用来增强机体的抗氧化能 力,从而发挥对机体的保护作用。对尿液中DNA 氧化损伤 产物的检测结果表明,膳食干预后尿液中8-OH-dG 含量呈现 下降趋势,但与干预前比较无明显差异,提示延长干预时间可 能会获得更为明显的干预效果。
综上所述,每日摄入富含黄酮类物质的蔬菜和水果汁能 够改善机体的抗氧化功能。因此,为预防氧化损伤相关的慢 性疾病发生,居民应增加蔬菜和水果,尤其是富含黄酮类物质 的蔬菜和水果(汁) 的摄入量。
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