馬愛(ài)國，石學(xué)香，張秀珍，梁 惠，王 欣（青島大學(xué)醫學(xué)院醫學(xué)營(yíng)養研究所，青島 ２６６０２１）
　　目的：氧自由基能攻擊機體生物大分子造成脂質(zhì)氧化、ＤＮＡ損傷。在青年人群中補充抗氧化營(yíng)養素，觀(guān)察對機體營(yíng)養狀況和抗氧化能力的影響，為合理補充營(yíng)養素提供科學(xué)的依據。方法：本研究選擇１０５例自愿參加的１８～２３歲在校大學(xué)生作為研究對象，隨機分為服藥組（５２人）和對照組（５３人）。服藥組每人每天服用含維生素Ａ ３０００ＩＵ、β－胡蘿卜素 １．５ｍｇ、維生素Ｃ ８００ｍｇ、維生素Ｅ ２００ｍｇ和硒 ３００μｇ的復合營(yíng)養素片，對照組服用安慰劑，實(shí)驗期為８周。實(shí)驗開(kāi)始和結束時(shí)收集對照組和服藥組血樣和尿樣，分別進(jìn)行血漿中抗氧化營(yíng)養素和ＳＯＤ、ＧＳＨ、ＭＤＡ的測定ＤＮＡ氧化損傷的分析。結果：膳食調查結果顯示抗氧化營(yíng)養素維生素Ｅ和維生素Ｃ的攝入量基本達到了推薦攝入量（ＲＮＩ），維生素Ａ和硒嚴重不足，而維生素Ｂ１和維生素Ｂ２偏低。服藥組干預后比干預前血漿中各營(yíng)養素含量均明顯升高，尤其是干預后血漿維生素Ｃ、硒和維生素Ａ分別升高了８５．１％、４５．０％和２３．８％Ｐ值均小于０．０１而干預后服藥組與對照組相比，血漿維生素Ｃ、硒、維生素Ａ、β－胡蘿卜素和維生素Ｅ分別升高了１１９．７％、１９．８％ 、２４．１％ 、３７．９％和２７．７％Ｐ值均小于０．０１。服藥組干預后血漿中ＳＯＤ和ＭＤＡ水平明顯低于干預前，而ＧＳＨ活性則升高了３６．３８％（Ｐ＜０．０１）。 Ｈ２Ｏ２（５０μｍｏｌ／Ｌ）誘發(fā)的淋巴細胞ＤＮＡ氧化損傷服藥組明顯低于（Ｐ ＜０．０１）對照組。 結論：補充抗氧化營(yíng)養素能提高青年人群機體的抗氧化能力，使ＧＳＨ活性升高，ＭＤＡ降低；同時(shí)能有效減輕Ｈ２Ｏ２誘發(fā)的對ＤＮＡ的氧化損傷；而有關(guān)抗氧化營(yíng)養素的補充使血漿ＳＯＤ活性降低及可能的作用機制尚需進(jìn)一步研究。
　　關(guān)鍵詞：膳食調查；抗氧化；維生素；Ｓｅ；ＤＮＡ損傷

前 言

　　氧自由基能攻擊細胞內的任何結構和分子，造成脂質(zhì)過(guò)氧化、ＤＮＡ氧化損傷１。在正常情況下，機體中存在著(zhù)有效的抗氧化防御系統，包括酶反應體系（ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ、ＣＡＴ等）及非酶反應體系如維生素Ａ（ＶＡ）、維生素Ｅ（ＶＥ）、維生素Ｃ（ＶＣ）、β－胡蘿卜素（β－Ｃ）、硒（Ｓｅ）等具有抗氧化作用的營(yíng)養物質(zhì)，可有效地清除自由基，降低ＤＮＡ損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化，維持細胞正常的結構和功能；相反，如氧自由基不能被機體及時(shí)有效清除，則可導致衰老、腫瘤等慢性退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展２。維生素Ａ、維生素Ｅ、維生素Ｃ、β－胡蘿卜素、硒等是人體所需的重要營(yíng)養素，其抗衰老、抗氧化、抗腫瘤，增強機體免疫功能等作用已有定論３，４。近年來(lái)維生素的抗氧化作用及與ＤＮＡ氧化損傷關(guān)系的研究越來(lái)越引起關(guān)注。目前抗氧化營(yíng)養素的研究多傾向于老年人群抗氧化應激、預防慢性病、預防癌癥以及對ＤＮＡ氧化損傷保護作用的研究，而關(guān)于我國青年人群機體抗氧化能力和抗氧化營(yíng)養素的營(yíng)養狀況研究甚少。因此，本研究目的是通過(guò)在青年人群中補充抗氧化營(yíng)養素，觀(guān)察和研究人體補充抗氧化營(yíng)養素后是否能有效地提高機體的抗氧化能力，對機體內攜帶遺傳信息的大分子物質(zhì)ＤＮＡ是否起到有效的保護作用，減輕氧化損傷，為合理有效地補充營(yíng)養素，降低慢性退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展提供科學(xué)的依據。

１ 研究對象與方法

１．１ 研究對象 選擇青島大學(xué)醫學(xué)院２０００級在校的兩個(gè)班大學(xué)生，自愿參加本項干預研究，排除心臟病、肝炎、糖尿病等疾病，隨機分為服藥組和對照組。服藥組５２人，男女各２６人，平均年齡１８．６３歲，對照組５３人，男生２５人、女生２８人，平均年齡１８．６８歲。服藥組每人每天服用含維生素Ａ ３０００ＩＵ、β－胡蘿卜素 １．５ｍｇ、維生素Ｃ ８００ｍｇ、維生素Ｅ ２００ｍｇ和硒３００μｇ的復合營(yíng)養素片，而對照組服用外觀(guān)包裝和顏色相同的、不含有以上營(yíng)養素的安慰劑，實(shí)驗期為８周。

１．２ 營(yíng)養狀況調查及評價(jià) 采用２４ｈ膳食回顧法５。調查受試對象前一天攝入食物的種類(lèi)和數量，參照中國食物成分表計算受試者每日各種營(yíng)養素攝入量，并與相應的推薦攝入量（ＲＮＩ）比較６。測定身高和體重并按體質(zhì)指數ＢＭＩ，體重（ｋｇ）／身高（ｍ２）評價(jià)受試者營(yíng)養狀況。血紅蛋白（Ｈｂ）的測定采用氰化高鐵法，男性Ｈｂ＜１３０ｇ／Ｌ ，女性Ｈｂ＜１２０ｇ／Ｌ為貧血。

１．３ 血樣的采集 實(shí)驗前后分別于清晨抽取空腹靜脈血約６ｍｌ加入１０ｍｌ肝素抗凝的玻璃試管中，立即混勻，取２０μＬ用于血紅蛋白的測定、１２０μＬ用于淋巴細胞ＤＮＡ損傷分析，剩余血經(jīng)３０００轉／分鐘離心１０ｍｉｎ，取上層無(wú)溶血的血漿置于５ｍｌ帶蓋無(wú)鋅塑料離心管中，于－２０℃保存，一個(gè)月內完成相關(guān)指標的測定。

１．４ 指標與方法
　　１．４．１ 抗氧化營(yíng)養素分析：血漿硒、維生素Ａ和維生素Ｅ采用熒光分光光度法，分析儀器為Ｓｈｉｍａｄｚｕ公司生產(chǎn)的ＲＦ－５４０熒光分光光度計。血漿總維生素Ｃ的測定采用２４－二硝基苯肼法。血漿中β－胡蘿卜素提取采用環(huán)己烷萃取，普通比色法確定含量。標準品硒、維生素Ａ和維生素Ｅ均購自Ｓｉｇｍａ公司。
　　１．４．２ 抗氧化酶及ＭＤＡ測定 血漿中超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的測定采用羥胺法谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐｘ）采用ＤＴＮＢ直接法丙二醛測定采用ＴＢＡ熒光法。以上三種指標的測定均采用試劑盒進(jìn)行分析，由南京建成生物工程研究所提供。
　　１．４．３ ＤＮＡ氧化損傷分析 采用單細胞瓊脂糖凝膠電泳（ｓｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，ＳＣＧＥ）技術(shù)。ＳＣＧＥ是一種快速敏感的ＤＮＡ斷裂損傷檢測技術(shù)７。采用專(zhuān)用單位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔｓＡＵ）評價(jià)ＤＮＡ斷裂損傷的程度８。

１．５ 統計分析 采用ＳＰＳＳ１０．０軟件對數據進(jìn)行整理和結果分析。服藥組與對照組以及兩組干預前后各項指標比較采用ｔ檢驗，顯著(zhù)性差異的界限值為Ｐ＜０．０５。

２ 結果

２．１ 營(yíng)養狀況分析
　　營(yíng)養素攝入量 膳食調查結果顯示對照組和服藥組人群能量攝入均較ＲＮＩ偏低，男性為ＲＮＩ的８７％～９１％，女性為ＲＮＩ的８８％～９１％，以碳水化合物供能為主，約占能量攝入的６０％，抗氧化營(yíng)養素ＶＡ、ＶＥ、ＶＣ和硒攝入量分析，ＶＥ、ＶＣ基本達到或超過(guò)了ＲＮＩｓ，ＶＡ、硒攝入嚴重不足，僅為ＲＮＩｓ 的５０％；而ＶＢ１、ＶＢ２為ＲＮＩｓ的７１％和７７％，鈣僅占ＲＮＩ的５０％～７０％，明顯低于ＲＮＩ，女性鐵攝入量占ＲＮＩ的９０％，男性鋅攝入不足，占ＲＮＩ的８０％。與１０年前相比，鈣、ＶＡ、ＶＢ２攝入量仍不足，但較前有所升高，硒攝入量較前略有降低。說(shuō)明目前青年人群ＶＡ、硒及鈣的缺乏問(wèn)題較突出，應注意膳食補充。服藥組和對照組熱量及各營(yíng)養素攝入量均無(wú)顯著(zhù)性差異（見(jiàn)表１）。

　　營(yíng)養狀況的評價(jià) 兩組人群體重均超過(guò)了１９９２年的全國成人平均體重（５６．２±１０．５），但根據ＢＭＩ分析可看出有８．７％的青年受試者ＢＭＩ在１８．５以下，營(yíng)養狀況欠佳；３．９％的學(xué)生ＢＭＩ在２５以上，出現了體重超重。血紅蛋白測定結果顯示男性貧血患病率為１．０％，女性為６．８％，低于１９９２年全國青年人群的１０％～２０％，這可能與人群膳食營(yíng)養狀況改善有關(guān)（見(jiàn)表２）。

２．２ 機體抗氧化能力分析
２．２．１ 抗氧化營(yíng)養素水平
　　血漿抗氧化營(yíng)養素分析結果見(jiàn)表３和表４。服藥組干預后比干預前血漿中各營(yíng)養素含量均明顯升高，尤其是干預后血漿維生素Ｃ、硒和維生素Ａ分別升高了８５．１％、４５．０％和２３．８％Ｐ 值均小于０．０１而干預后服藥組與對照組相比，血漿維生素Ｃ、硒、維生素Ａ、β－胡蘿卜素和維生素Ｅ分別升高了１１９．％、１９．８％ 、２４．１％ 、３７．９％和２７．７％Ｐ 值均小于０．０１。對照組ＶＣ含量干預后比干預前顯著(zhù)降低，可能與試驗期間的季節性新鮮蔬菜、水果攝入量低有關(guān)（見(jiàn)表５）。

２．２．２ 血漿ＳＯＤ和ＧＳＨ－Ｐｘ活性及ＭＤＡ水平
　　血漿中ＳＯＤ的水平服藥后比服藥前顯著(zhù)降低（Ｐ ＜０．０５），而ＧＳＨ干預后比干預前升高３６．３８％（Ｐ ＜ ０．０１）；脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物ＭＤＡ干預后比干預前降低６２．８５％，統計學(xué)分析有明顯差異（Ｐ ＜０．０１）。
２．２．３ ＤＮＡ氧化損傷
　　ＤＮＡ斷裂損傷分析結果顯示服藥組和對照組ＤＮＡ自發(fā)性損傷均較低。經(jīng)氧化物Ｈ２Ｏ２處理后發(fā)現，低劑量組（１０μｍｏｌ／Ｌ）和高劑量組（５０μｍｏｌ／Ｌ）ＤＮＡ損傷的程度較自發(fā)性損傷明顯加重，服藥組干預前和干預后ＤＮＡ損傷有顯著(zhù)差異（Ｐ 均＜０．０１），對照組干預前和干預后ＤＮＡ損傷無(wú)差異（Ｐ 均＞０．０５）。服藥組干預后經(jīng)５０μｍｏｌ／Ｌ Ｈ２Ｏ２誘導的淋巴細胞ＤＮＡ氧化損傷比對照組明顯減少（Ｐ ＜０．０１），見(jiàn)表７。

３ 討論

　　維生素Ａ、維生素Ｅ、維生素Ｃ、β－胡蘿卜素及微量元素硒是人體所需的營(yíng)養物質(zhì)和重要的抗氧化劑。本次調查發(fā)現青年人群中維生素Ａ、β－胡蘿卜素及微量元素硒攝入不足。青年人群由于學(xué)習、工作和生活的壓力較大，建議應在膳食中增加新鮮蔬菜、水果的攝入量，必要時(shí)可以服用一些抗氧化營(yíng)養素的制劑，以增加血中抗氧化營(yíng)養素的水平，抵御自由基對機體的損傷，促進(jìn)身體健康。
　　Ｈ２Ｏ２是一種強氧化劑１０，可透過(guò)細胞膜在細胞核內與結合于ＤＮＡ上的Ｆｅ２＋或Ｃｕ２＋反應生成·ＯＨ，或者由Ｈ２Ｏ２誘導的氧化應激反應引起細胞內ＤＮＡ貯藏位點(diǎn)的釋放。·ＯＨ的氧化能力很強，可直接作用于ＤＮＡ鏈，造成ＤＮＡ斷裂或堿基氧化、交鏈等形式的損傷。本次實(shí)驗采用不同濃度的Ｈ２Ｏ２作用于淋巴細胞，結果顯示隨著(zhù)Ｈ２Ｏ２濃度的升高，ＤＮＡ的損傷程度也明顯增加。服藥組干預后與干預前相比，ＤＮＡ氧化損傷程度明顯減輕，而對照組無(wú)差異。說(shuō)明抗氧化營(yíng)養素對Ｈ２Ｏ２引起的ＤＮＡ損傷有防護作用，可減輕其損傷程度。
　　維生素Ａ、維生素Ｅ、維生素Ｃ、β－胡蘿卜素及微量元素硒抗氧化營(yíng)養素在體內作為第二道防御體系發(fā)揮重要的抗氧化功能，降低ＤＮＡ氧化損傷。不同抗氧化劑有不同的作用機制，對ＤＮＡ損傷的防護作用機制可能有３種途徑：①延遲ＤＮＡ損傷；②抑制ＤＮＡ損傷；③延遲兼抑制ＤＮＡ損傷。認為延遲作用代表抗氧化劑的抑制斷裂性作用，如維生素Ｅ；而抑制損傷作用代表抗氧化劑的預防性作用；大多數抗氧化劑既有延遲ＤＮＡ損傷的作用，又有抑制ＤＮＡ損傷的作用１１。
　　各種抗氧化營(yíng)養素共同保護機體免受各種氧化損傷，減輕各種有害因素對機體大分子物質(zhì)包括ＤＮＡ的損害作用。維生素Ａ是一種脂溶性維生素，容易進(jìn)入細胞膜，其側鏈中的雙烯共軛鍵是發(fā)揮其生物活性的必需結構，而分子中的雙烯共軛鍵是單線(xiàn)態(tài)氧、羥自由基、脂質(zhì)過(guò)氧化自由基以及其他自由基有效的淬滅劑和捕獲劑，從而保護機體大分子ＤＮＡ免受氧化物的損傷１２。也有研究認為維生素Ａ沒(méi)有抗氧化作用，但和維生素Ｅ協(xié)同用藥可增強維生素Ｅ的抗氧化作用。其可能機制為聯(lián)合服兩種藥物與單一服維生素Ｅ比較，ＳＯＤ有顯著(zhù)差異，說(shuō)明聯(lián)合用藥可增強ＳＯＤ活性１３。ＧＳＨ－Ｐｘ與維生素Ｅ在抗氧化方面有協(xié)同作用，維生素Ｅ主要阻止過(guò)氧化物的產(chǎn)生，而含硒的ＧＳＨ－Ｐｘ則加速過(guò)氧化物還原成無(wú)毒性羥基化合物。硒和維生素Ｅ聯(lián)用改善血脂的效果優(yōu)于單純應用硒和維生素Ｅ。Ｄｕｔｈｉｅ等１４發(fā)現膳食中補充維生素Ｃ、維生素Ｅ和β－胡蘿卜素可使吸煙者和不吸煙者淋巴細胞ＤＮＡ的內源性氧化堿基損傷減少。通過(guò)給５０～５９歲健康男性補充維生素Ｅ、維生素Ｃ和β－胡蘿卜素，可以有效地降低Ｈ２Ｏ２所致的ＤＮＡ損傷。本研究通過(guò)給青年人群補充維生素Ａ、維生素Ｅ、維生素Ｃ、β－胡蘿卜素及硒后，服藥組與對照組相比血漿中這５種抗氧化營(yíng)養素達到較高水平，使組織和細胞中得到滿(mǎn)足并發(fā)揮正常的生理和抗氧化功能，從而有效地清除氧自由基，降低Ｈ２Ｏ２所致ＤＮＡ氧化損傷。
　　ＳＯＤ是有效清除超氧化物陰離子自由基的一類(lèi)重要的抗氧化酶，ＳＯＤ催化超氧陰離子（）歧化為Ｈ２Ｏ２和Ｏ２，然后再經(jīng)過(guò)氧化氫酶的催化生成水，從而消除自由基的損害，其速度比生理ｐＨ下自我歧化高１×１０４倍１５。本試驗中給服藥組補充較大劑量的抗氧化營(yíng)養素后，ＳＯＤ的活性下降，并與補充前有明顯差異。許多動(dòng)物實(shí)驗及人群試驗報道補充抗氧化營(yíng)養素如維生素Ｅ、維生素Ｃ、Ｓｅ等可使ＳＯＤ的活性升高，并與抗氧化營(yíng)養素的血清濃度成正比 １６，１７。本試驗的結果卻是降低，與以往文獻報道不一致，可能的解釋是營(yíng)養均衡的健康青年人群，體內產(chǎn)生的氧自由基較少。由于補充了較大劑量的維生素Ａ、維生素Ｃ、維生素Ｅ、β－胡蘿卜素和硒等抗氧化營(yíng)養素后，及時(shí)有效地清除了氧自由基，使后者誘導的ＳＯＤ生成減少及活性降低。
　　總之，本研究的結果表明在青年人群中聯(lián)合補充抗氧化營(yíng)養素可以提高機體抗氧化營(yíng)養素的營(yíng)養狀況和機體的抗氧化能力，增強機體清除氧自由基的能力；多種抗氧化營(yíng)養素的聯(lián)合作用能有效減輕Ｈ２Ｏ２對ＤＮＡ誘發(fā)的氧化損傷。有關(guān)抗氧化營(yíng)養素的補充使血漿ＳＯＤ活性降低及可能的作用機制尚需進(jìn)一步研究。

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