王丹丹,吳 芳,溫 敏,王靜鳳,薛長湖,王玉明
(中國海洋大學 食品科學與工程學院,山東 青島 266003)
油脂營養(yǎng)
哺乳期干預甘油三酯型和磷脂型DHA對仔鼠體組織DHA水平的影響
王丹丹,吳 芳,溫 敏,王靜鳳,薛長湖,王玉明
(中國海洋大學 食品科學與工程學院,山東 青島 266003)
研究哺乳期母鼠干預甘油三酯型DHA(DHA-TG)和磷脂型DHA(DHA-PL)對仔鼠體組織脂肪酸組成及二十二碳六烯酸(DHA)水平的影響。母鼠妊娠期給予n-3多不飽和脂肪酸(n-3 PUFAs)缺乏飼料,產仔后分別給予n-3 PUFAs缺乏飼料(缺乏組)、含DHA-TG飼料(DHA-TG組)和含DHA-PL飼料(DHA-PL組),飼喂至仔鼠3周齡斷乳。測定仔鼠腦皮質、肝臟、血清和紅細胞總脂中脂肪酸組成和DHA含量。與缺乏組相比,哺乳期干預DHA-TG和DHA-PL后仔鼠各組織中DHA和n-3 PUFAs含量均顯著升高,二十二碳五烯酸(DPA)、花生四烯酸(AA)、∑n-6 PUFAs與∑n-3 PUFAs比值均顯著降低。其中DHA-PL組仔鼠腦皮質和紅細胞總脂中DHA水平顯著高于DHA-TG組,而肝臟和血清中DHA水平兩組之間無顯著性差異??傊溉槠谀甘笱a充DHA-TG和DHA-PL均可顯著提高仔鼠各組織中DHA水平,其中DHA-PL對腦皮質和紅細胞中DHA的補充效果更佳。
二十二碳六烯酸(DHA);n-3 PUFAs缺乏;仔鼠;哺乳期
二十二碳六烯酸(DHA)是典型的n-3多不飽和脂肪酸(n-3 PUFAs),對嬰幼兒大腦的發(fā)育和功能十分重要[1]。n-3 PUFAs缺乏不僅影響發(fā)育期的腦結構,引發(fā)學習、認知行為障礙,還會增加子代成年期焦慮、抑郁癥等精神類疾病的風險[2]。大腦發(fā)育的高峰期集中在妊娠期第三階段以及哺乳期,需要蓄積足量DHA以滿足神經系統(tǒng)的正常發(fā)育[3]。大腦本身合成DHA的能力微弱,遠遠不能滿足發(fā)育的需求,因此需要通過血液從肝臟和膳食中補充DHA。然而,嬰幼兒的肝臟利用n-3脂肪酸前體物質ALA 合成 DHA的效率低下[4-5],所以哺乳期嬰幼兒體內DHA主要來源于母乳。據(jù)報道[6],哺乳期母體補充DHA能夠顯著提高母乳中DHA含量以及總n-3 PUFAs與n-6 PUFAs比例,且與甘油三酯型DHA(DHA-TG)相比,磷脂型DHA(DHA-PL)具有更高的生物利用率[7]。近年來,發(fā)現(xiàn)DHA-PL具有多種生物學功效,但通過母乳對哺乳期子代體組織DHA的補充效果鮮有報道,而有關DHA-TG的相關研究較多。因此,本文通過對n-3 PUFAs 缺乏背景下的哺乳期母鼠干預DHA-TG和DHA-PL,比較二者對仔鼠體組織中脂肪酸組成及DHA水平的影響。
1.1 實驗材料
鳶烏賊(Sthenoteuthisoualaniensis)卵,由威海博宇食品有限公司提供;甘油酯型魚油(DHA-TG,純度>90%),由宜賓匯海源生物科技有限公司提供;SPF級ICR小鼠,8周齡,20~25 g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司。氯仿、甲醇、正己烷、石油醚等均為分析純。
AB135-S型精密電子分析天平,瑞士梅特勒-托利多公司;IKA MS 3 Digital旋渦混勻器,德國IKA集團;HD-200p型加熱器及氮吹設備,瑞士Blue Marlin公司;Agilent 7820型氣相色譜儀,美國Agilent科技公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 DHA-PL的制備
將冷凍鳶烏賊卵室溫下解凍后勻漿、凍干,獲得卵粉,按照Folch法[8]從鳶烏賊卵中提取總脂,用冷丙酮洗滌數(shù)次獲得粗DHA-PL。粗DHA-PL經硅膠柱層析法[9]純化后,得DHA-PL,純度達90%以上,脂肪酸組成中DHA占32%、EPA占13%。
1.2.2 動物分組及飼料配制
ICR小鼠適應性喂養(yǎng)1周后,雌雄合籠交配,以查到母鼠陰栓脫落為妊娠期開始的標志。自妊娠之日起,飼喂n-3 PUFAs缺乏飼料,直至產仔。產仔后,母鼠隨機分為3組,分別飼喂n-3 PUFAs缺乏飼料(缺乏組)、含DHA-TG飼料(DHA-TG組)和含DHA-PL飼料(DHA-PL組),飼喂至仔鼠3周齡斷乳。另設陽性對照組,即在妊娠期和哺乳期均飼喂n-3 PUFAs充足飼料(充足組)。采用氣相色譜法[10]測定各組飼料總脂中脂肪酸組成。飼料配方及總脂中脂肪酸組成如表1、表2所示。
表1 飼料配方組成 g/kg
表2 飼料總脂中脂肪酸組成
注:各飼料配方均建立在AIN93G基礎上,DHA-TG和DHA-PL兩組飼料中DHA+EPA添加量均按照飼料5 g/kg配制。SFA,飽和脂肪酸;MUFA,單不飽和脂肪酸;PUFA,多不飽和脂肪酸。ND表示未檢出。下同。
1.2.3 動物實驗
ICR母鼠在室溫(23±2)℃、相對濕度50%~60%、12 h∶12 h明暗交替的條件下,采用自由飲水和定量攝食的方式飼養(yǎng),待母鼠產仔后,繼續(xù)飼養(yǎng)至仔鼠3周齡斷乳。仔鼠摘眼球取血,脫頸椎處死,分離肝臟、腦皮質等組織,稱重并經液氮速凍后,于-80℃保存?zhèn)溆?。血液室溫靜置30 min,離心(4℃,7 500 r/min,15 min),分離上層血清和下層紅細胞。
1.2.4 小鼠各組織中脂肪酸分析
按照Folch法[10]從腦皮質、肝臟、紅細胞、血清中提取總脂,經皂化后室溫下用鹽酸-甲醇(體積比1∶5)試劑進行甲酯化處理,利用氣相色譜儀分析各組織中脂肪酸組成。
氣相色譜條件:色譜柱為HP-INNOWax石英毛細管柱(30 m×320 μm×0.25 μm),載氣為高純度氮氣,模式為恒定壓力(62.47 kPa),流速為1.19 mL/min,分流比為20∶1;檢測器為火焰離子化檢測器(FID),進樣口溫度為240℃,檢測器溫度為250℃;升溫程序為170℃(5 min)→3℃/min→210℃(30 min),平衡時間3 min。各脂肪酸含量以其占總脂肪酸含量的百分比表示。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析
2.1 哺乳期補充DHA-TG和DHA-PL對仔鼠腦皮質總脂中脂肪酸組成的影響
仔鼠腦皮質總脂中主要脂肪酸組成如表3所示。哺乳期是小鼠腦發(fā)育的高峰期,腦內DHA主要來源于母體(母乳),母體DHA水平直接決定了仔鼠腦內DHA水平[11]。據(jù)報道[12],飲食中n-3 PUFAs 不足而n-6 PUFAs相對豐富的情況下,腦皮質內DPA(22∶5n-6)水平會上升,所以DPA可以作為n-3 PUFAs相對缺乏的一個指標。由表3可知,與缺乏組相比,DHA-TG和DHA-PL兩組仔鼠腦皮質內DHA水平分別升高了32.50%(P<0.01)和50.65%(P<0.01);AA和DPA水平均顯著降低,其中AA分別降低了17.05%(P<0.05)和26.94%(P<0.01),DPA分別降低了40.00%(P<0.01)和47.42%(P<0.01)。此外,總n-3 PUFAs水平顯著高于缺乏組(P<0.05),∑n-6 PUFAs與∑n-3 PUFAs比值顯著低于缺乏組(P<0.05)。
表3 仔鼠腦皮質總脂中主要脂肪酸組成
注:缺乏組與充足組相比*P<0.05;**P<0.01。缺乏組與DHA-TG、DHA-PL組相比,不同字母表示存在顯著性差異,P<0.05。
本研究結果顯示,妊娠期及哺乳期缺乏n-3 PUFAs會導致仔鼠腦皮質內DHA含量顯著降低,DPA含量明顯升高,這與付慧聰[13]的研究結果相一致。在哺乳期給予母鼠DHA-TG和DHA-PL均可顯著提高仔鼠腦皮質中DHA水平,且DHA-PL比DHA-TG作用效果更佳,這種差異可能是由于DHA-TG和DHA-PL在體內的代謝途徑不同導致的[14]。同時,哺乳期補充DHA-TG和DHA-PL可顯著降低仔鼠腦皮質內AA和DPA等n-6 PUFAs水平。由此可知,哺乳期補充DHA對仔鼠腦皮質內DHA的蓄積以及脂肪酸組成具有重要意義。
2.2 哺乳期補充DHA-TG和DHA-PL對仔鼠肝臟總脂中脂肪酸組成的影響
仔鼠肝臟總脂中主要脂肪酸組成如表4所示。肝臟作為脂肪酸代謝的主要場所,膳食脂肪酸中DHA水平會影響肝臟中DHA的蓄積[15]。由表4可知,與缺乏組相比,哺乳期干預DHA-TG和DHA-PL后,仔鼠肝臟總脂中DHA水平顯著升高,且高于充足組;肝臟AA水平顯著低于缺乏組(6.27%±0.74%),分別降低了21.21%和23.60%;此外,∑MUFAs水平顯著降低,∑n-3 PUFAs水平顯著升高(P<0.05);∑n-6 PUFAs與∑n-3 PUFAs比值顯著低于缺乏組(P<0.01)。
表4 仔鼠肝臟總脂中主要脂肪酸組成
我們前期的研究表明[16],在低脂和高脂飲食條件下,成年期小鼠短期補充DHA-TG和DHA-PL能夠同等程度地增加肝臟總脂中DHA水平和降低AA水平。同樣地,本研究發(fā)現(xiàn),在n-3 PUFAs缺乏的基礎上,哺乳期母鼠補充DHA-TG和DHA-PL均會顯著提高仔鼠肝臟總脂中DHA水平,并下調AA水平,且兩種形式的DHA對肝臟的作用效果無顯著性差異,這與我們前期的研究結果相一致。
2.3 哺乳期補充DHA-TG和DHA-PL對仔鼠血清總脂中脂肪酸組成的影響
仔鼠血清總脂中主要脂肪酸組成如表5所示。據(jù)報道[6],嬰兒血清中脂肪酸組成與作為膳食來源的母乳有較大關系。嬰兒早期血清中n-3 PUFAs水平可能對嬰兒晚期生長具有顯著影響,早期血清中n-3 PUFAs(主要是其中的DHA)水平越高,則其在嬰兒晚期可以得到更為理想的體重指數(shù)(BMI)。由表5可知,缺乏組血清中DHA水平(1.29%±0.06%)顯著低于其他3組(P<0.01);哺乳期干預DHA-TG和DHA-PL能夠顯著提高小鼠血清中DHA(11.54%±0.51%,11.05%±1.36%)和∑n-3 PUFAs水平;同時,AA水平分別降低了29.50%和60.21%。研究結果表明,在先天n-3 PUFAs缺乏的背景下,后天膳食補充DHA-TG或DHA-PL對嬰幼兒的生長發(fā)育具有重要作用。
表5 仔鼠血清總脂中主要脂肪酸組成
續(xù)表5
脂肪酸 充足組 缺乏組DHA-TG組DHA-PL組C20∶4n-6(AA)/%5.57±0.4813.12±0.84**a9.25±0.11b5.22±0.36cC20∶5n-3(EPA)/%4.18±0.202.19±0.07**2.51±0.121.66±0.03C22∶5n-6(DPA)/%2.23±0.111.69±0.04*2.43±0.702.00±0.42C22∶6n-3(DHA)/%7.30±0.541.29±0.06**a11.54±0.51b11.05±1.36b∑SFAs/%59.4352.4954.5255.32∑MUFAs/%7.7714.59**a6.01b8.10b∑PUFAs/%32.8032.9239.4736.58∑n-3PUFAs/%12.563.49**a18.13b13.74b∑n-6PUFAs/%20.2429.43*a21.34b22.84b∑n-6PUFAs與∑n-3PUFAs比值1.618.44**a1.18b1.66b
2.4 哺乳期補充DHA-TG和DHA-PL對仔鼠紅細胞總脂中脂肪酸組成的影響
仔鼠紅細胞總脂中主要脂肪酸組成如表6所示。紅細胞DHA水平往往被用作指示組織器官(如大腦)DHA狀態(tài)的指標,目前許多研究將嬰幼兒紅細胞中脂肪酸組成作為評價孕產婦膳食結構合理性的指標[17]。由表6可知,妊娠期和哺乳期母體膳食中缺乏n-3 PUFAs能夠顯著降低仔鼠紅細胞中DHA水平(2.56%±0.05%,P<0.01);DHA-TG和DHA-PL兩組仔鼠紅細胞中AA、∑MUFAs水平顯著低于缺乏組(P<0.05),DHA和∑n-3 PUFAs水平顯著高于缺乏組,且DHA-PL組紅細胞中DHA水平是DHA-TG組的1.9倍,說明妊娠期和哺乳期母體補充DHA-PL能夠更加顯著地增加嬰幼兒紅細胞中DHA水平,有利于嬰幼兒大腦和其他組織的正常發(fā)育和成熟。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),DHA蓄積存在組織差異,肝臟DHA水平顯著高于腦皮質、血清和紅細胞中DHA水平。
表6 仔鼠紅細胞總脂中主要脂肪酸組成
本實驗通過對妊娠期母鼠飼喂n-3 PUFAs缺乏飼料,構建出n-3 PUFAs缺乏小鼠模型,比較研究了DHA-TG和DHA-PL對仔鼠各組織中DHA的補充效果及其脂肪酸組成的影響。研究結果表明,哺乳期給予母鼠DHA-TG和DHA-PL均能夠顯著提高斷乳時仔鼠各組織中DHA水平,降低AA和DPA等n-6 PUFAs水平。與DHA-TG相比,DHA-PL對腦皮質和紅細胞中DHA的補充效果更佳。本研究為孕產婦的膳食結構和嬰幼兒配方奶粉中DHA的添加形式提供了有力的理論依據(jù)。
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Effect of dietary docosahexaenoic acid (DHA) in phospholipids and triglycerides on DHA level in body tissues of infant mice
WANG Dandan, WU Fang, WEN Min, WANG Jingfeng,XUE Changhu, WANG Yuming
(College of Food Science and Engineering, Ocean University of China,Qingdao 266003, Shandong, China)
The effect of dietary docosahexaenoic acid (DHA) in phospholipids and triglycerides during lactation on fatty acid composition and DHA level in body tissues of infant mice was investigated. Then-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) deficient feeds were given to pregnant mice during the gestation period, after delivery the feeds would be changed inton-3 deficient (deficient group), DHA-TG (DHA-TG group) and DHA-PL (DHA-PL group) for 3 weeks until weaning. The fatty acid composition and DHA levels in total lipid of cerebral cortex, liver, serum and erythrocytes of infant mice were measured. Compared with the deficient group, the DHA andn-3 PUFAs contents in the DHA-TG and DHA-PL groups were significantly increased, docosahexaenoic acid (DPA), arachidonic acid (AA) and the ratio ofn-6 PUFAs ton-3 PUFAs were obviously decreased. The levels of DHA in total lipid of cerebral cortex and erythrocytes of infant mice in DHA-PL group were significantly higher than those in DHA-TG group, but there was no significant difference in the levels of DHA in total lipid of liver and serum. Given DHA-TG and DHA-PL during lactation could significantly improve DHA levels in infant’s body tissues, in which DHA-PL had a better effect on cerebral cortex and erythrocytes.
docosahexaenoic acid (DHA);n-3 PUFAs deficiency; infant mice; lactation
2016-10-13;
2017-03-03
國家自然科學基金(31371757)
王丹丹(1989),女,碩士研究生,研究方向為海洋活性脂質的分子營養(yǎng)學(E-mail)2279371693@qq.com。
王玉明,教授(E-mail)wangyuming@ouc.edu.cn。
R151.2; Q547
A
1003-7969(2017)06-0065-06