穩(wěn)定性同位素評(píng)價(jià)彝、藏族成年男子代表性膳食中鐵、鋅吸收率及膳食影響因素.pdf

1、1.前言 鐵、鋅是兩種人體必需微量元素，其營養(yǎng)水平對(duì)維持人體健康、抵御疾病起著重要作用。但當(dāng)前國內(nèi)外鐵、鋅營養(yǎng)狀況不容樂觀，世界衛(wèi)生組織近年的報(bào)告顯示：全球鐵、鋅缺乏的發(fā)生率均在30％以上。制訂并完善這些營養(yǎng)素的合理膳食推薦攝入量(DRIs)是保障其良好營養(yǎng)的重要措施，而DRIs的制訂又依靠生物利用研究和膳食成分分析提供依據(jù)。 我國對(duì)鐵、鋅營養(yǎng)狀況調(diào)查的系統(tǒng)資料不多，對(duì)其生物利用度的研究更少，對(duì)諸如彝、藏族這些人口眾多、經(jīng)濟(jì)落后

2、的人群，有關(guān)其膳食鐵、鋅生物利用度的研究到目前為零。面對(duì)嚴(yán)峻的形勢(shì)，及時(shí)開展此類研究成了一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。同時(shí)，隨著穩(wěn)定性同位素(SI)、質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及其在營養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用和推廣，營養(yǎng)學(xué)者對(duì)人體鐵、鋅生物利用度準(zhǔn)確、安全的評(píng)價(jià)也成為可能。 本論文將報(bào)道國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“中國不同類型膳食中鐵鋅硒鈣的人體生物利用及影響因素”對(duì)彝、藏族成年男子的部分研究情況，采用口服鐵、鋅穩(wěn)定性同位素(SI)示蹤劑-糞便監(jiān)測(cè)法(FM)

3、對(duì)彝、藏族成年男子代表性膳食鐵、鋅吸收率及其膳食影響因素的評(píng)價(jià)情況。 2.ICP-MS測(cè)定鐵、鋅同位素比方法的建立及鏑、鐿測(cè)定法的評(píng)價(jià)2.1.目的： (1)采用Agilent7500c碰撞/反應(yīng)池-八極桿感耦等離子體質(zhì)譜儀(ORS-ICP-MS)建立ICP-MS測(cè)定糞樣中57Fe/56Fe、67Zn/68Zn同位素比(IR)穩(wěn)定、可靠的方法。 (2)對(duì)ORS-ICP-MS檢測(cè)鏑、鐿的方法進(jìn)行質(zhì)控評(píng)價(jià)。 2

4、.2.方法：結(jié)合人體試驗(yàn)樣品濃度，以10～100μg/L濃度范圍的鐵、鋅單標(biāo)準(zhǔn)、混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際試驗(yàn)樣品進(jìn)行IR分析方法的探索。IR測(cè)定前，調(diào)諧ORS-ICP-MS工作參數(shù)至最佳值，以氦消干擾模式消除由測(cè)定環(huán)境中H、O、N、Ca、Ar等元素與Fe、Zn形成的多原子離子干擾以及未知基體干擾。選擇沒有同量異位素干擾的56Fe、68Zn做示蹤濃集同位素57Fe、67Zn的參比同位素，從而避免同量異位素干擾。質(zhì)量歧視效應(yīng)和儀器死時(shí)間在ICP-

5、MS工作站(ChemStation，Rev.B.02.01.2003)中選擇適宜校正方程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)校正。 鏑、鐿濃度以O(shè)RS-ICP-MS氫消干擾模式測(cè)定。從相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、加標(biāo)回收率、線性等方面考察IR測(cè)定和鏑、鐿濃度測(cè)定的精密度、準(zhǔn)確度。 2.3.結(jié)果：(1)ORS-ICP-MS氦模式消干擾技術(shù)對(duì)10～100μg/L鐵、鋅溶液中57Fe/56Fe和67Zn/68Zn進(jìn)行IR分析的精密度RSD＜0.5％，準(zhǔn)確度δ

6、＜15‰，達(dá)到測(cè)定要求。10～1,000μg/L濃度范圍內(nèi)，不同同位素豐度構(gòu)成的同位素比檢測(cè)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系。IR測(cè)定值和期望值的回歸方程為：Fe，DetectedIR(X)=1.98×10-4+0.99944×TheoreticIR，r2=0.99999；Zn：DetectedIR(X)=8.28×10-7+1.00029×TheoreticIR，r2=1.00000。 (2)用該設(shè)備的氫消干擾模式對(duì)0～200μg/L濃度范圍

7、鏑、鐿的檢測(cè)精密度RSD＜5％，加標(biāo)回收率＞85％，并呈良好線性關(guān)系。鏑的回歸方程為：Y=9.196×10-3X+1.181×10-2，r=0.9998；鐿的回歸方程為：Y=8.940×10-3X+8.912×10-3，r=0.9998。 2.4.結(jié)論：在適宜樣品溶液濃度范圍內(nèi)，本部分研究以O(shè)RS-ICP-MS建立的57Fe/56Fe和67Zn/68Zn比值測(cè)定和Dy、Yb濃度測(cè)定方法用于分析實(shí)際樣品是可行、可靠的。 3

8、.SI示蹤評(píng)價(jià)彝、藏族成年男子鐵、鋅吸收率 3.1.目的：(1)用鐵、鋅穩(wěn)定性同位素示蹤劑評(píng)價(jià)彝、藏族成年男子代表性膳食鐵、鋅吸收率。 (2)考察SI示蹤劑和稀土元素鏑、鐿排出的相關(guān)性。 (3)比較糞便監(jiān)測(cè)法(FM)和化學(xué)平衡法(MB)評(píng)價(jià)鐵、鋅吸收率的差異。 3.2.方法：于彝、藏族聚居地進(jìn)行3日膳食調(diào)查確定兩族成年男子代表性膳食食譜，分別以四川涼山彝族自治州某?？茖W(xué)校10名男子和阿壩州紅原縣某中學(xué)11

9、名男子為受試對(duì)象(年齡在18～22歲)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人體代謝試驗(yàn)。彝族受試者2日6餐口服鐵穩(wěn)定性同位素示蹤鐵劑(濃集57Fe)3.0mg、稀土元素鏑1.2mg，以及1餐口服鋅穩(wěn)定性同位素示蹤劑(67Zn)4.0mg；藏族受試者2日6餐口服57FeTr3.0mg、稀土元素鏑2.0mg，以及1餐口服67ZnTr4.0mg、稀土元素鐿1.0mg。監(jiān)測(cè)糞便，收集含示蹤劑、稀土元素排出的糞樣。 以硝酸-過氧化氫消解液微波消解糞樣，用ORS-I

10、CP-MS分別測(cè)定糞樣57Fe/56Fe、67Zn/68Zn的比值和Dy、Yb濃度，用光譜法測(cè)定樣品總鐵、總鋅，根據(jù)同位素稀釋原理分析評(píng)價(jià)兩人群膳食鐵、鋅吸收率。 MB法評(píng)價(jià)鐵、鋅吸收率的方法及結(jié)果在本課題組其它碩士論文中做了報(bào)道，本文將引用部分?jǐn)?shù)據(jù)與FM法的評(píng)價(jià)結(jié)果比較。 3.3.結(jié)果：(1)9日糞樣收集，稀土元素回收率＞95％。FM法評(píng)價(jià)彝、藏族成年男子膳食鐵吸收率，稀土元素回收率校正前分別為6.5％、12.6％，校

11、正后分別為6.8％、13.0％，鋅吸收率校正前分別為18.2％、21.0％，校正后分別為19.5％、21.4％。 (2)每同鐵SI示蹤劑、鏑排出和鋅SI示蹤劑、鐿排出呈良好相關(guān)性。 (3)MB法評(píng)價(jià)彝、藏族鐵吸收率分別為15.6％、28.3％，鋅吸收率分別為23.7％、23.8％。 3.4.結(jié)論：稀土元素與未吸收的示蹤劑在消化道有一致的排出過程，前者的回收率能很好反映糞樣收集情況。藏族成年男子膳食鐵吸收率高于彝族

12、，兩者鋅吸收率無顯著性差異。MB法和FM法對(duì)鐵、鋅吸收率的評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著相關(guān)性，但MB評(píng)價(jià)的結(jié)果均高于FM評(píng)價(jià)的結(jié)果。MB評(píng)價(jià)鐵吸收率極易引入較大誤差，導(dǎo)致高估鐵吸收率。 4.鐵、鋅吸收率的膳食影響因素分析4.1.目的：測(cè)定并比較彝、藏族成年男子代表性膳食中可能影響鐵、鋅吸收率的膳食成分?jǐn)z入水平。分析兩人群代表性膳食中鐵、鋅吸收率差異的可能原因。 4.2.方法：膳食成分測(cè)定方法：(1)蛋白質(zhì)采用半微量凱氏(Kjeldah

13、l)定氮法(GB5009.5-1985)； (2)脂肪采用索氏(Soxhlet)提取法(GB5009.6-1985)； (3)維生素C采用2,4-二硝基苯肼法(GB/T5009.86-2003)； (4)植酸采用離子交換法(GB/T5009.153-2003)； (5)膳食纖維采用酶-重量法(改自AOAC985.29)； (6)鈣(GB/T5009.92-2003)、鐵(GB/T5009.90-2

14、003)、鋅(GB/T5009.14-2003)采用火焰原子吸收分光光度法。 4.3.結(jié)果：彝族成年男子每日攝入蛋白質(zhì)71.7g、脂肪59.7g、植酸799.2mg、維生素C85.4mg、鈣287.5mg、鐵23.6mg、鋅15.4mg；藏族成年男子每日攝入蛋白質(zhì)95.2g、脂肪82.3g、植酸342.0mg、維生素C28.3mg、鈣244.5mg、鐵62.6mg、鋅23.4mg。這些數(shù)據(jù)在兩族問存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，同我國新近的膳食

15、推薦攝入量或適宜攝入量也有顯著差異。藏族膳食纖維每日攝入量為23.8mg，彝族未測(cè)定。膳食植酸、鈣、鐵和鋅的攝入水平和鐵吸收率有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而其它因素在當(dāng)前攝入水平未見到與鐵、鋅吸收率有顯著的相關(guān)性。 4.4.結(jié)論：(1)彝、藏族膳食結(jié)構(gòu)各有民族特色，但食物種類較單一，營養(yǎng)素?cái)z入不平衡。 (2)藏族成年男子較高的蛋白質(zhì)、血紅素鐵攝入量，加之高海拔的生活環(huán)境，這些都可能在其較高的鐵吸收率中起著促進(jìn)作用。彝族成年男子高植

16、酸攝入可能降低了其鐵吸收率。 (3)藏族成年男子膳食纖維23.8mg/d的攝入水平并不影響其鐵、鋅吸收率。 (4)兩族膳食鐵、鋅攝入高于相應(yīng)的AI、RNI值，而鈣僅約AI的1/3。鈣、鐵、鋅攝入與鐵吸收率存在負(fù)相關(guān)性，而與鋅吸收率未見這種關(guān)系。 5.總結(jié)本課題以先進(jìn)的穩(wěn)定性同位素示蹤和質(zhì)譜同位素比分析技術(shù)，對(duì)彝、藏族成年男子膳食鐵吸收率評(píng)價(jià)的結(jié)果分別為6.8％、13.0％，鋅吸收率分別是19.5％、21.4％。彝