碳酸飲料對(duì)雄鼠生長(zhǎng)發(fā)育和睪酮分泌作用的研究

鞏轉(zhuǎn)娣， 魏鎖成， 魏黎敏， 張濤杰， 楊妍梅，梁浩勤， 王 歡， 賴露菊， 鄭秧秧

（1.西北民族大學(xué) 醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州730030；3.甘肅省人民醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，甘肅 蘭州730099）

存。處死后無菌采集心臟、肝臟、脾臟、脾臟、腎臟和睪丸，分別用電子稱精確稱重，計(jì)算內(nèi)臟指數(shù)。

碳酸飲料對(duì)雄鼠生長(zhǎng)發(fā)育和睪酮分泌作用的研究

鞏轉(zhuǎn)娣1， 魏鎖成*2， 魏黎敏3， 張濤杰2， 楊妍梅2，梁浩勤2， 王 歡2， 賴露菊2， 鄭秧秧2

（1.西北民族大學(xué) 醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州730030；3.甘肅省人民醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，甘肅 蘭州730099）

將100只28日齡健康雄性小白鼠隨機(jī)分為5組（n=20），COC-1和COC-2自由飲用50%和100%可口可樂，PEP-1和PEP-2自由飲用50%和100%百事可樂，CG為空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)持續(xù)15 d。于第3、5、7、10、13和15 d隨機(jī)從每個(gè)組抓取3只小鼠斷頸采血，4 000 r/min離心10 min，分離血清，無菌采集內(nèi)臟器官，分別稱重；ELISA法測(cè)定血清睪酮含量。結(jié)果表明至實(shí)驗(yàn)第7 d，COC-2和PEP-2組小鼠的體重均高于CG（P＜0.01，P＜0.05），15 d時(shí)，實(shí)驗(yàn)組小鼠體重均大于對(duì)照組（CG）；第10 d時(shí)COC-1日增重明顯低于PEP-2和CG，第15 d各實(shí)驗(yàn)組日增重均略小于對(duì)照組；第7 d時(shí)，COC-1、COC-2和PEP-2兩側(cè)睪丸平均重明顯高于CG（P＜0.05），到15 d實(shí)驗(yàn)組睪丸重均大于對(duì)照組（CG）；PEP-2胃質(zhì)量在第15 d大于其余4組；第7 d時(shí)COC-1、COC-2和PEP-2腎臟質(zhì)量明顯高于PEP-1（P＜0.05）；在實(shí)驗(yàn)期間各組的心、肝、脾和肺臟均無顯著差異；第10d時(shí)PEP-1，PEP-2血清睪酮含量顯著高于COC-1和CG（P＜0.05），且COC-2和PEP-2在15 d明顯高于CG（P＜0.05）。短時(shí)期飲用高濃度可口可樂和百事可樂可以促進(jìn)小鼠生長(zhǎng)，輕度促進(jìn)睪丸發(fā)育，增加血清睪酮含量。

碳酸飲料；生長(zhǎng)發(fā)育；生殖功能；睪酮；小鼠

在各種碳酸飲料中，可口可樂、百事可樂和蘇打水消費(fèi)量最大，使其成為能量攝入的主要方式之一[1-2]。有報(bào)道江蘇省中學(xué)生每天喝碳酸飲料1～2次、3次及以上的報(bào)告率分別為17.4%，3.5%，初中生顯著高于高中生，男生顯著高于女生[3]。從20世紀(jì)70年代開始，隨著含糖飲料消費(fèi)日益增加，已成為超重、肥胖和2型糖尿病及其相關(guān)疾病患病率不斷上升的一個(gè)重要因素[4]。已發(fā)現(xiàn)飲用碳酸飲料不僅可導(dǎo)致肥胖和代謝綜合征，而且牙病、肺病、腎病和心血管疾病均與此密切關(guān)聯(lián)[4-5]。研究表明大量飲用碳酸軟飲料的人群肥胖癥和II型糖尿病明顯增加[6-8]，但是碳酸飲料攝入與體質(zhì)量增加是否有關(guān)目前也不很清楚[6]。不過許多報(bào)道都是通過問卷調(diào)查或臨床病例的前瞻性分析或流行病學(xué)觀察得出的結(jié)果，這些流行病學(xué)研究的結(jié)果相互矛盾，可信的信息也不完整[9-11]，目前為止還沒有關(guān)于碳酸飲料與生育力相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)研究[5，12-13]。

總體而言，長(zhǎng)期大量飲用軟飲料或碳酸飲料會(huì)造成公共健康問題，但許多觀點(diǎn)和說法尚需實(shí)驗(yàn)證實(shí)。作者擬在小鼠飲用不同品牌的碳酸飲料（如可口可樂、百事可樂），通過測(cè)定分析生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)、內(nèi)臟指數(shù)、血清睪酮等，從發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)和內(nèi)分泌學(xué)角度揭示碳酸飲料對(duì)生物有機(jī)體的影響，為科學(xué)飲用碳酸飲料提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器

可口可樂和百事可樂：市售；小鼠用血清睪酮ELISA檢測(cè)試劑盒（QD30439）：上海橋杜生物科技有限公司提供；96孔酶標(biāo)板：博大泰克公司產(chǎn)品；Rayto-6000型酶標(biāo)儀：Rayto公司產(chǎn)品。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

21日齡健康雄性昆明小鼠：蘭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[使用許可證：SCXK（甘）2005-0007]。隨機(jī)均分為（n=20）實(shí)驗(yàn)1組（COC-1）、實(shí)驗(yàn)2組（COC-2）、實(shí)驗(yàn)3組（PEP-1）和實(shí)驗(yàn)4組（PEP-2）和對(duì)照組（CG）。小鼠在22~24℃和相對(duì)濕度40%~60%下分籠飼養(yǎng)，自由飲食。小鼠飼料購(gòu)于蘭州泰華飼料有限公司，適應(yīng)一周后開始正式實(shí)驗(yàn)。動(dòng)物的飼養(yǎng)和操作嚴(yán)格按照甘肅省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理辦法執(zhí)行。

1.3 碳酸飲料飲用劑量與采樣時(shí)間

碳酸飲料飲用劑量和采樣時(shí)間見表1。

1.4 體質(zhì)量測(cè)定

每天早晨8：00-9：00用電子天平稱精確測(cè)定體質(zhì)量。

1.5 樣本采集與處理

于3，5，7，10，13和15 d分別隨機(jī)抓取3只小鼠，斷頸取血，4 000 r/min離心分離血清，-20℃保

存。處死后無菌采集心臟、肝臟、脾臟、脾臟、腎臟和睪丸，分別用電子稱精確稱重，計(jì)算內(nèi)臟指數(shù)。

1.6 血清睪酮測(cè)定

嚴(yán)格按照血清睪酮ELISA檢測(cè)試劑盒的使用說明操作，用標(biāo)準(zhǔn)品的濃度和吸光度計(jì)算回歸方程，以此回歸方程計(jì)算樣本的濃度。

1.7 睪丸組織結(jié)構(gòu)觀察

采集睪丸稱重后各分為兩份，一份用體積分?jǐn)?shù)10%福爾馬林固定24 h，石蠟包埋、切片（5 μm）、展片、烘干、H-E染色、封固，Motic顯微鏡下觀察，采集圖像，另一份-80℃低溫冰箱保存。

1.8 顯微圖像數(shù)據(jù)分析

用Motic imagles Plus 2.0軟件對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和測(cè)量。每個(gè)樣品選取形態(tài)良好、結(jié)構(gòu)清晰的切片4張，每張切片測(cè)量5個(gè)點(diǎn)，計(jì)20個(gè)點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)100個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)定睪丸曲細(xì)精管的直徑和白膜厚度。

1.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Spss18.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理數(shù)據(jù)，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）表示，以χ2檢驗(yàn)、多因子方差分析（LSD）進(jìn)行顯著性和多重比較檢驗(yàn)。P＜0.05和P＜0.01分別為差異顯著和極顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 碳酸飲料對(duì)小鼠體質(zhì)量和日增質(zhì)量的影響

碳酸飲料對(duì)小鼠體質(zhì)量和日增質(zhì)量的影響見表2。實(shí)驗(yàn)第7 d，COC-2和PEP-2組小鼠的體質(zhì)量均高于 CG （P＜0.01，P＜0.05），COC-1同時(shí)高于COC-1和PEP-1組（P＜0.05）；到第15 d時(shí)，4個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠體質(zhì)量均大于對(duì)照組（CG），以PEP-2組最大，但無顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。第10 d時(shí)COC-1日增重明顯低于PEP-2和CG，第15 d各實(shí)驗(yàn)組日增質(zhì)量均略小于對(duì)照組，以PEP-1最低。表明飲用100%可口可樂在10 d內(nèi)可以顯著增加小鼠體質(zhì)量，而飲用100%百事可樂在10 d后能促進(jìn)小鼠生長(zhǎng)，所有小鼠的日增質(zhì)量隨日齡增加而減緩，飲用可口可樂和百事可樂會(huì)減少日增質(zhì)量。

碳酸飲料可能是引起超重和肥胖的主要原因，這與以前的報(bào)道一致[6，14]，因?yàn)榭蓸返忍妓犸嬃鲜歉咛堑?，飲用后可以增加熱量，很容易令人發(fā)胖[15-20]。

2.2 小鼠睪丸質(zhì)量變化

第7d時(shí)，COC-1、COC-2和PEP-2兩側(cè)睪丸平均質(zhì)量明顯高于CG（P＜0.05），而PEP-1卻低于CG和其它3個(gè)實(shí)驗(yàn)組（P＜0.05）（表3）。到第15 d 4個(gè)實(shí)驗(yàn)組睪丸質(zhì)量均大于對(duì)照組（CG），以PEP-2組最大，但各組間無顯著差異，右側(cè)睪丸與左側(cè)呈相同的變化；提示短期飲用可口可樂和百事可樂能夠輕度促進(jìn)睪丸的發(fā)育。2010年丹麥進(jìn)行的一項(xiàng)對(duì)2 500多名年輕男性的研究指出，每天喝大約1 L可樂的男性，精子數(shù)量比不喝可樂的男性減少約30%，這是因?yàn)樘妓犸嬃现兴难趸瘎┲苯右鸬鞍踪|(zhì)氧化，并導(dǎo)致細(xì)胞顯著損害所致[12]。同時(shí)，碳酸飲料中的酸性物質(zhì)、添加劑和咖啡因的共同作用會(huì)降低精子活力和性功能，在一定程度上影響男性生育能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明飲用可口可樂和百事可樂后第7 d，睪丸重明顯高于對(duì)照組，遺憾的是本實(shí)驗(yàn)未能檢測(cè)精子數(shù)量。

2.3 內(nèi)臟質(zhì)量和內(nèi)臟指標(biāo)

2.3.1 胃質(zhì)量變化 圖1顯示整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間COC-2和PEP-2的胃重量均高于CG，特別是7 d以后PEP-2組胃質(zhì)量明顯大于其余4組（P＜0.05），其余時(shí)間各組均無明顯差異。結(jié)果表明飲用高濃度可口可樂和百事可樂可能會(huì)增加胃質(zhì)量，尤其是百事可樂，這或許與腸道微生態(tài)環(huán)境改變有關(guān)[21-22]。

2.3.2 腎臟、肺臟、心臟、肝臟和脾臟質(zhì)量變化 圖2顯示第7 d時(shí)，COC-1、COC-2和PEP-2兩側(cè)腎臟平均質(zhì)量明顯高于（P＜0.05）PEP-1；15 d時(shí)COC-1腎臟重大于其余4組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。肺臟、心臟、肝臟和脾臟質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)期間各組間均無顯著差異。短時(shí)期飲用不同濃度可口可樂和百事可樂對(duì)腎臟、肺臟、心臟、肝臟和脾臟生長(zhǎng)無明顯影響。

2.4 血清睪酮（Testosterone）含量變化（nmol/L）

各個(gè)組小鼠血清睪酮含量均不同程度的升高。PEP-2組血清睪酮高于其它4組，第10 d和15 d，PEP-1，PEP-2血清睪酮含量顯著高于COC-1和 CG（P＜0.05），而且COC-2和PEP-2在15 d明顯高于CG（P＜0.05），也高于PEP-1和COC-1（圖3）。表明短時(shí)期高濃度飲用百事可樂和可口可樂能夠增加睪酮的合成與分泌，尤其以百事可樂的作用更明顯。血清睪酮含量升高可能與睪丸質(zhì)量增加，或者睪丸的發(fā)育加快有關(guān)。作者實(shí)驗(yàn)結(jié)果與何麗等的結(jié)果一致[17]，但是由于時(shí)間較短，所得結(jié)果仍需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其作用機(jī)理有待深入探討。

3 結(jié)語

目前碳酸軟飲料已成為世界范圍內(nèi)經(jīng)常大量消費(fèi)的飲品，許多文獻(xiàn)資料報(bào)道長(zhǎng)期飲用會(huì)損害人體健康，然而很多報(bào)道都是通過流行病學(xué)問卷調(diào)查或臨床病例的前瞻性分析結(jié)果，缺乏實(shí)驗(yàn)研究[4-5，11]。作者通過在發(fā)育期小鼠飲用不同濃度可口可樂和百事可樂，通過分析生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)、內(nèi)臟指數(shù)和血清睪酮等指標(biāo)，比較性研究了碳酸飲料對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育和內(nèi)分泌的作用，得出短時(shí)期飲用高濃度可口可樂和百事可樂可促進(jìn)小鼠生長(zhǎng)，并能輕度促進(jìn)睪丸發(fā)育，增加血清睪酮含量，而對(duì)內(nèi)臟器官的發(fā)育無顯著影響。

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會(huì)議信息

會(huì)議名稱(中文)：2016上海辰山第二屆“藥食同源與植物代謝”國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)

會(huì)議名稱(英文)：The 2nd International Symposium of Functional Food and Plant Metabolism

所屬學(xué)科：作物學(xué)及林木育種、生物學(xué),農(nóng)作物、林木果實(shí)產(chǎn)品貯藏、保鮮與安全,中藥學(xué)

開始日期：2016-12-13 結(jié)束日期：2016-12-15

所在城市：上海市 黃浦區(qū) 具體地點(diǎn)：上海辰山植物園

主辦單位：中國(guó)植物生理與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)

承辦單位：上海辰山植物園、上海市植物生理與植物分子生物學(xué)學(xué)會(huì)、上海市資源植物功能基因組重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)戴維斯分校生物系

聯(lián)系人：李佳

聯(lián)系電話：021-37792288-969

E-MAIL：lijia@csnbgsh.cn

會(huì)議網(wǎng)站：http://www.cspp.cn/cp9-1_more.asp?id=1585

會(huì)議背景介紹：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，藥用植物的代謝及組學(xué)研究以及功能性食品的研發(fā)已然成為現(xiàn)下的研究熱點(diǎn)，這是與人類的健康有著密切關(guān)系的重要課題。為了展示國(guó)內(nèi)外在藥食同源與植物代謝方面的最新研究進(jìn)展與未來的發(fā)展方向，探討新興生命科學(xué)技術(shù)對(duì)該研究領(lǐng)域的影響，我們定于2016年12月13日至15日在上海辰山植物園召開2016上海辰山第二屆“藥食同源與植物代謝”國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),以促進(jìn)同行間的交流與合作。本次會(huì)議由中國(guó)植物生理與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)、上海市植物生理與植物分子生物學(xué)學(xué)會(huì)、上海辰山植物園上海市資源植物功能基因組重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)戴維斯分校生物系聯(lián)合承辦。會(huì)議將邀請(qǐng)多位國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家作大會(huì)主題報(bào)告，交流最新學(xué)術(shù)成果，誠(chéng)邀廣大同行的積極參加。

Effects of Carbonated Drinks on Growth and Testosterone Secretion of Male Mice

GONG Zhuandi1， WEI Suocheng*2， WEI Limin3， ZHANG Taojie2， YANG Yanmei2，LIANG Haoqin2， WANG Huan2， LAI Luju2， ZHENG Yangyang2
（1.Affiliated Hospital of Medical College，Northwest University For Nationalities，Lanzhou 730030，China；2. Life Science and Engineering College，NorthwestUniversity forNationalities，Lanzhou 730030，China；3. Neurology Department，People's Hospital of Gansu Province，Lanzhou 730099，China）

One hundred male mice（20.84±2.45g）were randomly divided into five groups（n=20），COC-1 and COC-2 groups drank ad libitum 50%and 100%Coca-cola，PEP-1 and PEP-2 mice drank 50%and 100%Pepsi-cola and the control group （CG）drank tap water.Three mice selectedrandomly from each group were killed by cervical dislocation on the days 3，5，7，10，13 and 15；the serum was separated by centrifugal at 4000r/min for 10min；all visceral organs（heart，liver，spleen，lung，kidney，stomach and testis）were harvested aseptically；the concentration of serum testosterone was measured with the ELISA kit.On the 7th day body weights of four test groups were all higher than that of CG，especially for COC-2（P＜0.05）；on the 15th day the body weights of COC-2 and PEP-2 groups were higher than that of CG.Testis weights of COC-1，COC-2 and PEP-2 groups were significantly greater than groups CG and PEP-1 on the 7th day（P＜0.05）；the stomach weight of PEP-2 was higher than other four groups on the 15th day.The concentration of serum testosterone in PEP-2 was significantly higher than those in COC-1 and CG （P＜0.05）；on the 10th day the concentrations in COC-2 and PEP-2 were dramatically higher than that in CG（P＜0.05）；on the 15th day the concentration in PEP-2 was remarkably higher than that in CG （P＜0.05）.Thus，a short period of drinking of relatively high concentrations of Coca-cola and Pepsi-cola could promote the growth of male mice，enhance the testis development and increase the content of serum testosterone with no remarkable effects on visceral organs.

carbonated soft drinks，growth and development，reproduction function，testosterone，mice

TS 201.6

A

1673—1689（2016）11—1163—06

2015-02-04

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31460684）。

鞏轉(zhuǎn)娣（1963—），女，甘肅甘谷人，主任護(hù)師，主要從事生殖生物技術(shù)研究。E-mail：yxgzd578@163.com

*通信作者：魏鎖成（1962—），男，甘肅甘谷人，農(nóng)學(xué)博士，教授，主要從事生殖生物技術(shù)研究。E-mail：weisc668@163.com