李向凯、杨健、Jay Morris、Ashley Hester、Paul A. Nakata 和 Kendal D. Hirschi
背景:人们对植物大/微量营养素的分布和隔离形式如何影响其
生物利用度,并最终影响人类健康了解甚少。豆科植物蒺藜苜蓿的一部分组织钙 (Ca) 以草酸钙 (CaOx) 晶体的形式隔离,从而降低了其在钙生物利用度方面的营养价值。草酸钙缺乏 5 (cod5) 突变体的总钙含量与野生型 (WT) 植物相似,但以 CaOx 晶体形式隔离的组织钙较少。先前的短期小鼠喂养研究表明,这种差异是 cod5
植物与 WT 植物相比钙生物利用度提高的原因。
目标:对维生素 D 受体敲除 (VDR-KO) 小鼠和营养改良的 cod5 系进行长期喂养研究,
以评估钙生物利用度增加对 VDR-KO 钙缺乏表型的影响。
方法:为了评估以 cod5 植物材料作为唯一钙源的饮食对挽救 VDR-KO 小鼠钙缺乏表型的能力,我们进行了短期和长期实验。具体来说,短期(24 小时)测量了喂食 45Ca 标记的 cod5 或 WT Medicago 饮食的 VDR-KO 小鼠后肢骨骼和十二指肠组织中的钙吸收和利用率。在喂食 cod5 或 WT Medicago 饮食的 VDR-KO 小鼠中,还测量了 20 天内长期(20 天)体重增加和骨矿物质密度 (BMD) 变化。
结果:在 24 小时喂养研究中,发现
后肢骨骼中的 45Ca 吸收率高出 46.3%(雄性)或 53.9%(雌性)(P<0.01);饲喂 cod5 的 VDR-KO 小鼠的十二指肠比饲喂 WT 植物的小鼠高 32.5%(雄性)或 38.5%(雌性)(P<0.01)。在为期 20 天的喂养研究中,饲喂 cod5 的 VDR-KO 小鼠(雄性)体重增加比饲喂 WT 植物的小鼠高 38.1%(P=0.06)。饲喂 cod5 饮食的 VDR-KO 小鼠(雄性)20 天后的 BMD 增幅比饲喂 WT 饮食的小鼠高 22.5%(P=0.17)。
结论:我们的研究证实并扩展了一项早期研究,表明 cod5 苜蓿不仅具有
更高的钙生物利用度,而且还可以部分挽救 VDR-KO 钙缺乏表型。因此,从植物性饮食中去除 CaOx 似乎是一种可行的长期饮食选择,可以提高生物可利用钙水平并有助于对抗钙相关疾病。