2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、銅是人體必需的營養(yǎng)元素,過量的銅會對健康造成危害,銅的吸收及毒性與其存在形態(tài)密切相關(guān)。人體中銅的主要來源為飲食與飲水,然而不同攝入方式下銅對生物體生理學(xué)效應(yīng)的影響差異卻鮮有報道。本文以雄性ICR小鼠為試驗動物模型,研究不同方式下攝入的銅對小鼠氧化應(yīng)激、血清銅等生理參數(shù)及其十二指腸Ctr1、ATP7A等基因轉(zhuǎn)錄水平的影響;通過體外模擬消化研究銅與食品組(成)分的相互作用,及銅在不同攝入方式下的生物可接受度、絡(luò)合態(tài)和離子態(tài)的變化;以Caco

2、-2和HepG2細(xì)胞為模型探討離子態(tài)與絡(luò)合態(tài)銅的轉(zhuǎn)運(yùn)通路。取得了以下主要試驗結(jié)果:
  (1)銅的不同攝入方式對小鼠生長及生理參數(shù)的影響。將72只雄性ICR小鼠隨機(jī)分為6組,分別以飲食或飲水的方式攝入生理需要量(6ppm)或過量(15、30ppm)的硫酸銅。經(jīng)過三個月的飼喂,飲水組小鼠體重增長速率顯著低于飲食組(p<0.05),肝臟谷胱甘肽含量隨銅濃度的升高呈梯度性下降(分別為飲食組的81%、68%及59%,p<0.05),超氧化

3、物歧化酶活力也僅有飲食組的87~91%(p<0.05),血清非銅藍(lán)蛋白結(jié)合銅(自由銅)升高為同劑量飲食組的124%,129%及169%(p<0.05)。不同攝入方式下,小鼠肝、脾、腎、腦的銅含量無顯著梯度性差異(p>0.05),但在生理需要量的銅(6ppm)飼喂下,飲水組小鼠腦部可溶性β樣淀粉蛋白1-42(Aβ1-42)的含量相比同劑量飲食組上升了30%(p<0.05)。試驗說明,在等于或高于生理需要量時,飲水?dāng)z入的銅會抑制小鼠生長,增

4、加其肝臟的氧化損傷、增加血清中自由銅和腦中可溶性Aβ1-42的含量,有可能增加其罹患阿爾茨海默病的風(fēng)險。
  采用熒光定量PCR考察小鼠十二指腸銅轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)水平。研究發(fā)現(xiàn),在銅的不同攝入方式與攝入濃度下,小鼠Ctr1與DMT1的mRNA水平無明顯變化(p>0.05)。ATP7A,MT mRNA水平在飲水組不同銅濃度下無明顯差異(p>0.05),在飲食組中隨著銅濃度的增加梯度性上升,30ppm時顯著高于6ppm(p<0.05

5、),顯著高于同劑量飲水組(p<0.05)。飲食組小鼠肝臟MT蛋白含量在15ppm和30ppm濃度下也顯著高于同劑量飲水組(p<0.05)。
  (2)模擬消化環(huán)境及不同食品組(成)分添加下,膳食銅(硫酸銅)的溶解度及電勢變化。試驗得到在空白消化液中,隨著pH值的升高氫氧化銅沉淀逐漸形成,銅離子電勢降低,pH7.5時銅的溶解度為1.4±0.4mg/L,顯著高于水中銅的溶解度(0.3±0.2mg/L,p<0.05)。當(dāng)在體系中添加葡萄

6、糖、蔗糖、果糖時,銅離子電勢變化與空白/消化液中類似,銅的溶解度低于3%。當(dāng)在消化液中添加有機(jī)酸或氨基酸組分時,隨著環(huán)境pH值的升高,添加的成分逐漸與銅形成可溶性絡(luò)合物,銅溶解度達(dá)到95%以上,銅離子電勢明顯低于空白/消化液體系(p<0.05);當(dāng)添加酪蛋白、消化酶等物質(zhì)時,銅會與其形成大小不同的絡(luò)合物,銅的溶解度與配體的大小呈負(fù)相關(guān)。試驗說明銅具有較強(qiáng)絡(luò)合能力,與食糜的反應(yīng)符合廣義路易斯酸堿理論,并受到酸效應(yīng)的影響;消化道中銅的溶解度

7、和銅離子的濃度取決于環(huán)境的pH值和食糜的組成。
  (3)體外模擬消化條件下不同飲食銅源(硫酸銅、氨基酸銅和蛋白銅)的生物可接受度、大小分布和離子活度變化。飲水?dāng)z入時,三種類型銅鹽(硫酸銅、氨基酸銅和蛋白銅)在模擬腸道所形成的化合物分子量主要分布在100Da~1kDa,生物可接受度為硫酸銅81±2%、氨基酸銅79.5±0.3%、蛋白銅76±7%;空腹飲水時,2mg/L的無機(jī)銅在100Da~1kDa的分布比例達(dá)到90±3%,生物可接

8、受度為96±1%。當(dāng)通過飲食攝入時,食品中的大分子物質(zhì)及聚合物會與銅發(fā)生絡(luò)合,100Da~1kDa的分布減少,10kDa以上的分布比例增加,銅的生物可接受度顯著下降(硫酸銅48±5%、氨基酸銅63±5%、蛋白銅60±4%,p<0.05)。飲水?dāng)z入時,銅的離子電勢也顯著高于飲食攝入(p<0.05):空腹飲水?dāng)z入時三種銅的離子電勢均高于280mV,飲水?dāng)z入時電勢分別為178±3、167±3及163±2mV,而飲食攝入時,電勢僅為148±2、

9、149±2及136±2mV。試驗結(jié)果說明消化時各類有機(jī)物質(zhì)會競爭性的與銅發(fā)生絡(luò)合,相比飲食攝入,飲水?dāng)z入的銅在腸道中形成的化合物平均分子量小,生物可接受度和銅離子濃度均更高。
  (4)離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)銅在Caco-2細(xì)胞及HepG2細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)通路研究。Caco-2細(xì)胞在2μmol/L和6μmol/L的銅中孵育5~30min,離子態(tài)銅孵育的細(xì)胞銅含量均顯著高于絡(luò)合態(tài)銅組(p<0.05);當(dāng)加入二價離子通路抑制劑(鋅離子)時,離子態(tài)

10、銅組細(xì)胞銅含量降低為對照組的77%(p<0.05),而絡(luò)合態(tài)銅組無明顯變化;Ctr1通路抑制劑(銀離子及卡鉑)的加入對兩種銅孵育的Caco-2細(xì)胞均無顯著影響。在HepG2細(xì)胞中,低濃度和短時間的銅孵育(離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)銅)對細(xì)胞內(nèi)銅含量無顯著影響;當(dāng)加入鋅離子時,細(xì)胞內(nèi)銅含量(離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)銅組)相比對照組均無明顯變化;銀離子及卡鉑的加入顯著降低了細(xì)胞對離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)銅的吸收(p<0.05)。6μmol/L的銅(離子態(tài)和絡(luò)合態(tài))孵育細(xì)胞

11、5min,細(xì)胞活性氧水平及線粒體膜電位均無明顯變化。根據(jù)試驗結(jié)果可知:銅的存在形態(tài)(離子態(tài)和絡(luò)合態(tài))會影響其在腸道模型細(xì)胞(Caco-2細(xì)胞)的吸收,相比絡(luò)合態(tài),離子態(tài)的銅更容易被吸收;Caco-2細(xì)胞中存在一種易于轉(zhuǎn)運(yùn)離子態(tài)銅,能夠被鋅離子抑制的銅轉(zhuǎn)運(yùn)通路;腸道模型細(xì)胞和肝臟模型細(xì)胞(HepG2細(xì)胞)吸收銅的主要通路可能不同。
  上述研究結(jié)果表明,銅通過飲水方式攝入時,相比飲食攝入具有更高的生物可接受度和離子活度,進(jìn)入腸道細(xì)胞

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