吳桐,楊鵬飛,蔣飛榮,聶晶,3,盧素云,謝奎,侯艷梅,鄧友田
(1.海普諾凱營(yíng)養(yǎng)品有限公司,長(zhǎng)沙 410000;2.湖南安生美藥物研究院有限公司,長(zhǎng)沙 410000;3.中南大學(xué),長(zhǎng)沙 410000)
作為一種常見(jiàn)的骨骼性疾病,骨質(zhì)疏松癥可隨著病情的發(fā)展嚴(yán)重影響中老年人的生活質(zhì)量。根據(jù)2018年中國(guó)骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)調(diào)查的結(jié)果顯示,我國(guó)50歲及以上的中老年人骨質(zhì)疏松癥患病率為19.2%。其中,男性的患病率水平為6.0%,女性的患病率水平為32.1%,骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為我國(guó)50歲以上人群的重要健康問(wèn)題,中老年女性骨質(zhì)疏松問(wèn)題尤為嚴(yán)重[1]。骨折是骨質(zhì)疏松危害性最直接的結(jié)果,也是老年患者致殘和致死的主要原因之一。為了預(yù)防和減輕骨質(zhì)疏松癥帶來(lái)的潛在家庭和社會(huì)負(fù)擔(dān),“健康骨骼”已被國(guó)家衛(wèi)生健康委納入《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)[2],以宣傳和倡導(dǎo)健康的生活方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防與管理。在眾多的預(yù)防骨質(zhì)疏松的方式中,合理的營(yíng)養(yǎng)和飲食是其中重要的一種[3]。
乳制品因其含有豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如多種人體必需氨基酸、豐富的維生素及礦物質(zhì),已成為日常生活中必不可少的營(yíng)養(yǎng)品,研究表明攝入乳制食品有利于成年人骨骼的健康[4]。羊奶中含有豐富的酪蛋白、乳清蛋白、礦物質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性因子,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值總體上優(yōu)于牛奶,且更接近于人奶,被稱(chēng)為“奶中之王”[5-6]。近年來(lái),隨著人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)與健康觀念重視,高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的羊奶及其以羊奶為基礎(chǔ)的羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉受到人們的廣泛關(guān)注。相較于牛乳制品,目前關(guān)于羊奶粉功效的研究,特別是羊奶粉對(duì)骨質(zhì)疏松影響的研究仍比較缺乏。因此本研究通過(guò)構(gòu)建骨質(zhì)疏松大鼠模型,初步評(píng)價(jià)了兩款羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉對(duì)去卵巢骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度的影響,以期為羊奶粉在預(yù)防和減輕骨質(zhì)疏松癥中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
益生菌益生元(以下簡(jiǎn)稱(chēng)雙益)羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉、高鈣富硒(以下簡(jiǎn)稱(chēng)高鈣)羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉,由海普諾凱營(yíng)養(yǎng)品有限公司提供。依據(jù)產(chǎn)品每日推薦飲用量,按體表面積換算成大鼠等效劑量為6.3 g/kg,給樣劑量設(shè)為等效劑量的2倍,用純水配制成0.63 g/mL,給樣體積20 mL/kg。
SD大鼠90只(SPF級(jí),250~300 g,雌性),湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(湘)2019-0004,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào):SYXK(湘)2018-0004,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量合格證:430727201101056048。
雙能X射線骨密度儀,HOLOGIC,Discovery ABone。
1.4.1 造模與給藥
檢疫結(jié)束后,動(dòng)物按體重隨機(jī)分為空白對(duì)照組和去卵巢組,空白對(duì)照組10只大鼠;去卵巢組40只大鼠,用于制備骨質(zhì)疏松大鼠模型。去卵巢組40只大鼠摘除雙側(cè)卵巢后縫合,空白對(duì)照組大鼠作為假手術(shù)組進(jìn)行相應(yīng)的操作,手術(shù)技術(shù)后進(jìn)行消毒和慶大霉素干預(yù)處理。造模第5天,選取模型動(dòng)物30只,按體重隨機(jī)分為模型對(duì)照組、雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉、高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉,每組各10只動(dòng)物。卵巢去勢(shì)后第30天開(kāi)始,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組動(dòng)物分別灌胃給予相應(yīng)劑量的受試物,每天1次,連續(xù)8周,空白對(duì)照組和模型組給予純水。試驗(yàn)期間,各組動(dòng)物均自由攝食與飲水。
1.4.2 指標(biāo)檢測(cè)
(1)體重變化:每周對(duì)大鼠進(jìn)行稱(chēng)重1次。
(2)骨密度檢測(cè):給藥結(jié)束后,各大鼠取右側(cè)股骨,剔除筋膜和肌肉,使用骨密度儀測(cè)量骨密度。
(3)鈣吸收率:于給藥第4周記錄大鼠3 d的攝食量,并收集大鼠3 d的糞便,計(jì)算鈣吸收率:
鈣的表觀吸收率=(攝入鈣-糞鈣)/攝入鈣×100%
本試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效數(shù)字修約按照四舍五入進(jìn)行。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析選用SPSS16.0,數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X±s)表示,進(jìn)行正態(tài)性和方差齊性檢驗(yàn)。如果滿足正態(tài)性(P>0.05),用單因素方差分析(ANOVA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并根據(jù)方差齊性情況選用LSD+Dunnet(方差齊)或Tamhane’s T2(方差不齊)進(jìn)行比較分析。如果不滿足正態(tài)性(P<0.05),則用Kruskal-Wallis檢驗(yàn),并用Mann-Whitney檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較分析。統(tǒng)計(jì)結(jié)果以α=0.05為檢驗(yàn)界限,其中P<0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.01表示所檢驗(yàn)的差別有非常顯著性意義。
如表1所示,與空白對(duì)照組相比,隨著試驗(yàn)周期的增長(zhǎng),模型對(duì)照組大鼠第1周、第2周、第3周、第5周體重明顯升高(P<0.05)。
表1 羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠體重的影響(X±s,n=10) g
與模型對(duì)照組相比,給樣后,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠體重變化未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。但與模型對(duì)照組相比,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠體重均降低;給樣8周后雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠體重增重均低于模型對(duì)照組。上述結(jié)果表明,去除卵巢后,骨質(zhì)疏松模型大鼠體重可顯著增加,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉均可減緩骨質(zhì)疏松模型大鼠體重增長(zhǎng)。
通過(guò)測(cè)定給樣第4周各組大鼠鈣的吸收與排泄,發(fā)現(xiàn)與空白對(duì)照組相比,模型對(duì)照組大鼠攝食量、鈣總攝入量、糞便鈣含量均顯著增加(P<0.01),雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠鈣總攝入量、鈣總吸收量均顯著增加(P<0.05)。與模型對(duì)照組相比,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠攝食量、鈣總攝入量、糞便鈣含 量、鈣總吸收量均極顯著升高(P<0.01)。結(jié)果如表2所示。
表2 羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠攝食及鈣吸收的影響(X±s,n=10)
與空白對(duì)照組相比,模型組大鼠鈣總吸收率極顯著下降(P<0.01),與模型對(duì)照組相比,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠鈣總吸收率均極顯著升高(P<0.01),鈣的吸收率分別提高33%和32%。結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 骨質(zhì)疏松大鼠鈣吸收率
給樣8周后,與空白對(duì)照組相比,模型對(duì)照組大鼠右后肢股骨骨密度極顯著降低(P<0.01)說(shuō)明造模成功。雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠右后肢股骨骨密度極顯著升高(P<0.01),高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組大鼠右后肢股骨骨密度顯著升高(P<0.05),兩組骨密度分別提高9%和8%。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉對(duì)骨質(zhì)疏松治療組大鼠骨密度的影響(X±s,n=10)
骨的重建包括破骨細(xì)胞(起吸收骨的作用)與成骨細(xì)胞(起成骨作用)的協(xié)調(diào)活動(dòng)。中年以前骨吸收與骨形成處于平衡狀態(tài),但中年開(kāi)始骨吸收大于骨形成(原因之一是由于老年人血中活性維生素D3水平降低,影響到小腸對(duì)鈣的吸收,主要依靠貯存的骨鈣維持足夠的血鈣水平),因此導(dǎo)致骨量進(jìn)行性丟失。婦女絕經(jīng)后由于雌激素分泌減少,活性維生素D減少,因此在絕經(jīng)后頭幾年骨丟失速度較快,骨丟失可發(fā)展以致骨質(zhì)疏松[7]。骨質(zhì)疏松癥的危害日益引起了人們的重視。在此背景下,加重點(diǎn)人群防控,積極倡導(dǎo)居民養(yǎng)成均衡膳食、適量運(yùn)動(dòng)等健康生活方式成為落實(shí)《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》對(duì)骨骼健康工作的要求的重要途徑之一[8]。
揭良等[9]文章顯示,鈣、維生素D、維生素K等是提高骨量的重要原料。劉曉紅等[10]通過(guò)高蛋白食物、鈣等礦物質(zhì)、維生素D等的搭配方式進(jìn)行飲食及營(yíng)養(yǎng)護(hù)理,發(fā)現(xiàn)飲食及營(yíng)養(yǎng)護(hù)理對(duì)老年性骨質(zhì)疏松患者具有比較理想的護(hù)理效果。羊乳憑借其優(yōu)異的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可在老年人骨質(zhì)疏松的防治中發(fā)揮重要的作用。山羊乳是鈣的良好來(lái)源,其鈣含量比牛奶高約13%。山羊乳含有豐富的維生素,其中維生素D能調(diào)節(jié)骨骼中磷酸鈣的合成,促進(jìn)鈣在小腸吸收,改善骨骼代謝。維生素D與鈣和磷協(xié)同作用,共同維護(hù)骨骼健康[11]。羊乳中的鈣和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于奶牛乳、水牛、牦牛乳,近似最佳鈣磷比2∶1,易于消化吸收[12]。
本研究通過(guò)卵巢去勢(shì)的方式構(gòu)建骨質(zhì)疏松模型大鼠,發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)期間模型組大鼠體重可顯著增加,與文獻(xiàn)研究結(jié)果一致[13],這可能是由于卵巢切除后,雌激素喪失引起脂肪組織堆積[7]。研究表明,卵巢切除后,體內(nèi)雌激素含量降低是導(dǎo)致大鼠體重增加以及骨質(zhì)疏松形成的重要因素[10,14]。通過(guò)雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉分別干預(yù)骨質(zhì)疏松模型大鼠,發(fā)現(xiàn)兩款羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉均能降低因雌激素含量減少導(dǎo)致的體重增加,雙益羊乳并可促進(jìn)骨質(zhì)疏松大鼠對(duì)鈣的吸收,鈣總吸收率分別提升33%和32%,這可能與羊乳中含有豐富的鈣和維生D,以及羊乳易消化吸收有關(guān)[12,15-16]。
通過(guò)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉均具有提升骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度的作用,分別提升9%和8%。雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉對(duì)于骨密度的提升略高于高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉的原因可能是由于雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉中的嗜酸乳桿菌和動(dòng)物雙岐桿菌在腸道中能生成有機(jī)酸,降低腸道pH,增加鈣的可溶性和吸收率。
綜上所述,雙益羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉組和高鈣羊乳基營(yíng)養(yǎng)粉在輔助骨質(zhì)疏松的預(yù)防和治療中具有良好開(kāi)發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值。