应用体外仿生模型分析海藻水煎液中微量金属的形态和生物可给性

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1、应用体外仿生模型分析海藻水煎液中微量金属的形态和生物可给性林路秀李顺兴郑凤英‘【摘要】　　将体外“半仿生消化”和“全仿生消化”法分别应用于海藻分析前处理，即模拟人体消化环境，加入消化液所含有机物和无机物，模拟海藻(海带和紫菜)水煎液在胃肠中的吸收和转运机制。鉴于消化管和血管间的生物膜是类脂质膜，以单层脂质体为细胞生物膜模型考察海藻水煎液中微量金属在单层脂质体水体系中的分配行为。以单层脂质体结合态、水溶态界定水煎液中微量金属的形态;以单层脂质体结合态含量评价微量金属的生物可给性;比较单层脂质体结合态金属在胃肠中浓度，确

2、定微量金属的主要吸收部位。消化酶对海藻中微量元素的形态和生物可给性影响明显。水煎液全仿生消化后，海带和紫菜中的Fe均主要在胃被吸收，海带中的Mn和Zn主要在肠被吸收;紫菜中的Mn和Zn在胃与肠均有吸收。【关键词】体外仿生消化;细胞膜仿生萃取;海藻;微量金属;形态分析;生物可给性评价　　AbstractTembraneextraction,entofmarinealgalsoup.ThesoupofLaminariajaponicaandPorphyrahaitanensisachorintestinees)thatac

3、horintestine,andthenthechymesilartothebiomembranebetonolayerliposomeembranemodel.Monolayerliposomebonded(MLBMs)entoftracemetals(Fe,MnandZn)inthechyme.Thespeciesdistributionandbioavailabilityoftracemetalsinmarinealgaes.BasedontheconcentrationofMLBMsandainabsorpt

4、ionsiteoftracemetalsinmarinealgalsoupinariajaponicaandPorphyrahaitanensisainlyinstomach;manganeseandzincinLaminariajaponicaainlyinintestineandthesetetalsinPorphyrahaitanensisachandintestine.　　Keyimeticmembraneextraction;Marinealga;Tracemetals;Speciationanalysis;

5、Bioavailabilityassessment　　本文系国家自然科学基金(No.20775067)、福建省高校服务海西建设重点项目(No.闽教高200908)、福建省科技厅项目(No.2008F5063)、福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划(No.闽科教200720)资助项目　　1引言　　海带和紫菜为海生植物，营养丰富，是理想的食疗佳品。现代药理研究表明：海带和紫菜中的多糖具有调节血脂、降血压、抗肿瘤、抗突变、防辐射及抗氧化等功效[1～3]。近年来，海藻微量金属分析多限于总量测定[4～8]。微量金属的生物可给性和

6、毒性与其形态密切相关[9]。药用植物的基体成分复杂，分析元素的具体形态(结合态、价态和结构态)费用高、耗时，且目前样品前处理技术无法胜任，因此美国食品药物管理署(U.S.FoodandDrugAdministration)对此未做要求。　　本研究采用体外仿生消化技术对海藻(海带、紫菜)水煎液进行预处理，应用“半仿生消化”(不含消化酶)和“全仿生消化”(含消化酶)方法，探讨胃和肠所含的有机物、无机物及消化酶对海藻水煎液中微量金属(Fe，Mn，Zn)形态和生物可给性的影响。鉴于消化管和血管间的生物膜是类脂质膜，以单层脂质体

7、为细胞生物膜模型，以单层脂质体结合态和水溶态定义植物类食品和药物中微量金属的形态和生物可给性，以单层脂质体水分配体系模拟海藻水煎液仿生提取液在人体中分配、吸收的情况。与动物模型相比，体外全仿生消化和单层脂质体萃取联用技术评价药物或者食物中微量金属的形态和生物可给性，更可靠、简便、易行。　　2实验部分　　2.1仪器与试剂　　GBC932AA型原子吸收光谱仪，铁、锰、锌元素空心阴极灯(澳大利亚GBC公司);MK型光纤压力自控密闭微波消解系统(上海新科微波溶样测试技术研究所);RE52型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂

8、);86CULT超低温冰箱(ThermoElectron公司);SHAB水浴恒温振荡器(常州国华电器有限公司);320S型pH计(梅特勒托利多仪器公司);LeicaDMLB2徕卡显微镜(德国徕卡仪器有限公司)。　　浓HNO3和浓HCl(优级纯)，KCl(分析纯);淀粉酶、尿酸、粘液素、牛血清蛋白、胃蛋白酶、胰液素、脂肪酶、