食物提供充足營(yíng)養(yǎng)時(shí)3種常見(jiàn)飲水對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)抗氧化能力的影響

常 成，陳藝煊，曹菲薇，陳 娟，鄭煬凡，朱加進(jìn)

（浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院 杭州310000）

青春期是機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的重要時(shí)期，它決定著人的體質(zhì)、智力和精神狀態(tài)[1]。青少年能否健康成長(zhǎng)不僅受遺傳因素的影響，而且與適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)，特別是各種宏觀(guān)和微量元素密切相關(guān)[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)不合理，鈣、鋅、硒、鎂缺乏嚴(yán)重[3]，而在所有人群中，11～13 歲的青少年膳食中礦物元素水平達(dá)到DRI （膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量）的比例最低。同樣的，美國(guó)的調(diào)查數(shù)據(jù)也顯示，8～19 歲的青少年、兒童膳食鈣攝入量達(dá)到AI（適宜攝入量）的比例最低[4]。除攝食外，機(jī)體還可通過(guò)飲水獲取礦物元素。關(guān)于飲水這一途徑，國(guó)內(nèi)外存在廣泛的爭(zhēng)議：一種觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，人體所需的礦物元素95%是由膳食提供，沒(méi)有必要通過(guò)飲水獲得；另一種觀(guān)點(diǎn)則認(rèn)為，水中的礦物元素以離子態(tài)存在，相較于食物具有明顯較高的生物利用度[5]，因此飲水是機(jī)體獲取礦物元素不可缺少的途徑。此外，最近的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)攝食獲取礦物元素有增加能量攝入的風(fēng)險(xiǎn)，相反的，飲水則可以通過(guò)被稱(chēng)為“水誘導(dǎo)熱生成” 的機(jī)制提高REE （靜息能量消耗），對(duì)于減少青少年的肥胖率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[6-8]。

由于青少年的大部分活動(dòng)在學(xué)校完成，實(shí)際上可供他們選擇的日常飲水為白開(kāi)水和瓶裝水。作為白開(kāi)水原料的自來(lái)水，提供了機(jī)體每日所需鋅攝取量的10%[9]，然而，自來(lái)水易受生物和化學(xué)污染[10]，在自來(lái)水消毒過(guò)程中，各種消毒劑可在水中產(chǎn)生DBPs（消毒副產(chǎn)物），特別是三氯甲烷[11-12]。此外，自來(lái)水管道和水龍頭中的銅也可能浸出進(jìn)入自來(lái)水中[13-14]，因此，消毒劑和DBPs 帶來(lái)的不愉快氣味和重金屬暴露使得人們?cè)絹?lái)越多地選擇瓶裝飲用水。市場(chǎng)上最受歡迎的瓶裝飲用水是瓶裝天然水和瓶裝純凈水，由于水源和過(guò)濾方式的不同，瓶裝純凈水幾乎不含礦物元素，而瓶裝天然水則含有一定量的礦物元素。

研究發(fā)現(xiàn)，3 種常見(jiàn)飲水的成分和礦物元素含量不同，可能對(duì)機(jī)體健康產(chǎn)生不同的影響。長(zhǎng)期飲用純凈水會(huì)導(dǎo)致鎂攝入不足[15-16]，對(duì)脂蛋白代謝和脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生負(fù)面影響[17-18]。在水中添加鋅可促使蝦虎魚(yú)增加脂肪分解，減少脂肪生成[19]。此外，軟水區(qū)的冠心病或其它心血管疾病的死亡率高于硬水區(qū)[20-21]。也有研究發(fā)現(xiàn)3 種飲用水對(duì)一些發(fā)育指標(biāo)并無(wú)差異。王娟等[22]觀(guān)察到大鼠飲用3種水1年后，其尿、血液、毛發(fā)和肝臟中氟、銅、鐵、鋅、鍶的含量沒(méi)有差異；Zhao 等[23]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期飲用純凈水的大鼠與飲用自來(lái)水的大鼠相比，親代體重、繁殖、子代生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)明顯差異。

斑馬魚(yú)（Danio rerio）是一種新型模式脊椎動(dòng)物，其基因與人類(lèi)同源性高達(dá)87%[24]，具有許多其它傳統(tǒng)模式動(dòng)物所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如體積小，生命周期短，易于飼養(yǎng)等。此外，斑馬魚(yú)是一種體外受精和體外發(fā)育的動(dòng)物，生理過(guò)程與人類(lèi)非常相似[25]，廣受科研人員的青睞。研究發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境對(duì)斑馬魚(yú)的生長(zhǎng)發(fā)育、生理和病理都有很大的影響[26]。將斑馬魚(yú)用于水質(zhì)安全檢測(cè)，在國(guó)內(nèi)外已得到公認(rèn)和廣泛應(yīng)用。鑒于國(guó)際社會(huì)對(duì)飲食狀態(tài)下日常飲水的爭(zhēng)議，加之以往的研究大多集中于不同飲用水對(duì)婦女和中老年人群的影響，很少有研究比較長(zhǎng)期飲水對(duì)青少年人群機(jī)體的影響，本研究比較了在膳食提供充足礦物元素的情況下，3 種常見(jiàn)飲水對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)的發(fā)育行為、脂代謝和抗氧化能力的影響，并分析何種礦物元素造成這些差異，旨在為處于人生重要階段的青少年的日常飲水選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 斑馬魚(yú)（Danio rerio）〔許可證編號(hào)：ZJU（浙江大學(xué)）2015-8-26-004Y〕，體長(zhǎng)（4.754±0.159）mm，浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院教育部分子動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（杭州）。

1.1.2 試劑 海鹽，浙江海藍(lán)星鹽制品有限公司；豐年蝦（Artemia）卵，天津豐年水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司；固體顆粒飼料（粗蛋白＞50.0%，粗脂肪＞12.0%，粗纖維＜2.5%），Zeigler larval；MS222，Sigma-Aldrich。

所有試劑盒均購(gòu)自南京建城生物工程研究所。總蛋白定量測(cè)定試劑盒A045-2；甘油三酯（TG）測(cè)定試劑盒A110-2；總膽固醇（TC）測(cè)定試劑盒A111-2；高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）測(cè)定試劑盒A112-2；低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）測(cè)定試劑盒A113-2；丙二醛 （MDA）測(cè)定試劑盒A003-1；總膽固醇超氧化物歧化酶（T-SOD）檢測(cè)試劑盒A001-1-1。

1.1.3 水樣與飲食 養(yǎng)魚(yú)水為0.06 g 海鹽和1 L蒸餾水（最終質(zhì)量濃度約為0.06 mg/mL）的混合物；自來(lái)水為曝氣24 h 后的杭州市市政自來(lái)水；瓶裝天然水和瓶裝純凈水購(gòu)自超市。21～30 dpf（受精后天數(shù)）斑馬魚(yú)每日喂食2～3 次新鮮孵化的豐年蝦幼蟲(chóng)；30 dpf 后的斑馬魚(yú)每日喂食2～3 次新鮮孵化的豐年蝦幼蟲(chóng)和固體顆粒飼料。

1.1.4 儀器設(shè)備 原子吸收光譜儀（AA240 型），Varian；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 （730-ES型），Varian；pH 計(jì)，METTLER TOLEDO；電導(dǎo)率測(cè)定儀（HI98303 型），HANNA；數(shù)字鼓風(fēng)機(jī)干燥器（GZX-9030MBE 型），BOXUN；智能生化培養(yǎng)箱，SPX；超聲破碎機(jī)（DL-1000D 型），ZhiXin；離心機(jī)（T3，15A 型），ThermoScientific；雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（TU-1900 型），PERSEE。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

如圖1所示，將21 dpf 斑馬魚(yú)幼魚(yú)（體長(zhǎng)4.754 mm±0.159 mm，n=240）隨機(jī)分為4 組：FWG（養(yǎng)魚(yú)水組，對(duì)照組）、PWG（純水組）、NWG（天然水組）和TWG（自來(lái)水組），每組20 尾，每組設(shè)置3個(gè)平行。每組斑馬魚(yú)在相應(yīng)的水樣中飼養(yǎng)，每日更換1/3 的新鮮水樣以確保水中溶解氧水平。所有斑馬魚(yú)在試驗(yàn)期間均飼喂相同的食物，以排除食物中的礦物元素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾。斑馬魚(yú)自由進(jìn)食，保證每次喂食在5 min 內(nèi)攝食完成。

1.3 指標(biāo)觀(guān)察與測(cè)定

1.3.1 水樣水質(zhì)與組分的測(cè)定 根據(jù)GB5749-2006 和GB-7489-1987，測(cè)定4 種水樣的pH 值、總?cè)芙夤腆w（TDS）、溶解氧（DO）和鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、鋅、銅含量。其中，玻璃電極法測(cè)定pH 值；稱(chēng)重法測(cè)定TDS，干燥溫度（105±3）℃；吲哚法測(cè)定DO；火焰原子吸收光譜法測(cè)定鉀含量；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鈣、鈉、鎂、鐵、鋅和銅的含量。

2011年3月召開(kāi)的全國(guó)人大會(huì)議上通過(guò)了 “十二五”規(guī)劃?！笆濉币?guī)劃在稅收方面提出“擴(kuò)大增值稅征收范圍，相應(yīng)調(diào)減營(yíng)業(yè)稅等稅收”的任務(wù)。這是繼2009年進(jìn)行增值稅轉(zhuǎn)型以后再次進(jìn)行的關(guān)于增值稅的改革。目前，擴(kuò)大增值稅征收范圍改革已經(jīng)進(jìn)行了三年，改革成果有喜有憂(yōu)，筆者通過(guò)對(duì)近三年來(lái)擴(kuò)大增值稅征收范圍改革的成果進(jìn)行總結(jié)歸納，提出自己的見(jiàn)解，為擴(kuò)大增值稅征收范圍改革建言獻(xiàn)策，推動(dòng)改革早日完成。

1.3.2 存活率記錄 在整個(gè)試驗(yàn)階段，每天記錄各組斑馬魚(yú)的死亡尾數(shù)并繪制存活率曲線(xiàn)。

1.3.3 90 dpf 斑馬魚(yú)體重和體長(zhǎng)的測(cè)定 試驗(yàn)結(jié)束前24 h，所有斑馬魚(yú)停止進(jìn)食。試驗(yàn)當(dāng)天，用MS222（Sigma-Aldrich）對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行安樂(lè)死，用濾紙徹底吸收斑馬魚(yú)表面殘留的水分后測(cè)量全魚(yú)的體重和體長(zhǎng)。

圖1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖Fig.1 Schematic illustration of the study design

1.3.4 90 dpf 斑 馬 魚(yú) 體 內(nèi)K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu 含量的測(cè)定 斑馬魚(yú)安樂(lè)死后，按質(zhì)量（g）∶體積（mL）=1∶9，加入生理鹽水，在冰水浴中用超聲波破碎機(jī)勻漿，直到組織混合物均勻化，4 ℃，5 000×g 離心30 min 后取上清液得到10%的斑馬魚(yú)勻漿。稀釋10 次后，用火焰原子吸收光譜法測(cè)定全魚(yú)K 含量，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu 含量。

1.3.5 90 dpf 斑馬魚(yú)脂代謝指標(biāo)的測(cè)定 根據(jù)相應(yīng)的試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定全魚(yú)蛋白質(zhì)、TG、TC、HDL-C 和LDL-C 水平。

1.3.6 90 dpf 斑馬魚(yú)抗氧化能力指標(biāo)的測(cè)定 根據(jù)相應(yīng)的試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定全魚(yú)SOD 活性和MDA 水平。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)采用單因素方差分析和LSD 檢驗(yàn)進(jìn)行分析。采用Pearson 二元相關(guān)分析法，對(duì)水樣組分與斑馬魚(yú)生長(zhǎng)發(fā)育、脂代謝及抗氧化指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。所有數(shù)據(jù)均以±s 表示，P ＜0.05 被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 4 種水樣的水質(zhì)指標(biāo)與組分含量

如表1所示，與自來(lái)水相比，2 種瓶裝水的pH 值和TDS 水平較低，但DO 水平較高，此外，天然水的pH、TDS 和DO 水平高于純凈水；自來(lái)水中的鉀、鈉、鈣、鎂等礦物元素含量高于瓶裝水，天然水中的礦物元素含量高于純凈水；純凈水的鈣鎂比為13∶1，養(yǎng)魚(yú)水3∶1，天然水7∶1，自來(lái)水8∶1；自來(lái)水中鋅含量最高。此外，4 種水樣中的鐵和銅含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB 5749-2006 規(guī)定的限值（鐵＜0.3 mg/L，銅＜1.0 mg/L）。

表1 4 種水樣的水質(zhì)指標(biāo)和組分含量Table 1 The water quality indexes and components of the four waters

2.2 4 種水樣中斑馬魚(yú)的發(fā)育行為

如圖2所示，試驗(yàn)第1 天，PWG 和NWG 中有數(shù)尾斑馬魚(yú)幼魚(yú)發(fā)生死亡，導(dǎo)致存活率低于FWG和TWG；25 dpf，PWG 中斑馬魚(yú)幼魚(yú)繼續(xù)大量死亡，TWG 中斑馬魚(yú)幼魚(yú)開(kāi)始出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，而FWG 和NWG 中的死亡率趨于平緩；60 dpf，NWG、TWG 和FWG 中的斑馬魚(yú)幼魚(yú)均停止死亡，而PWG 中仍有少數(shù)死亡；90 dpf，PWG 中斑馬魚(yú)的生存率最低，其余3 組生存率無(wú)顯著差異。

圖2 21～90 dpf 4 組水樣中斑馬魚(yú)幼魚(yú)的存活率曲線(xiàn)Fig.2 The survival curve of zebrafish juvenile in four groups from 21 dpf to 90 dpf

2.3 90 dpf 斑馬魚(yú)體內(nèi)K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu和Zn 含量

4 組間K、Na、Mg、Cu 含量無(wú)顯著差異（圖3a、b、d、g）；PWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)Ca 含量顯著低于NWG 和TWG（P=0.013，0.022）（圖3c）；FWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)Fe 含量顯著高于其它3 組，PWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)Fe 含量極顯著高于TWG （P=0.009）（圖3e）；PWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)Zn 含量顯著低于TWG（P=0.048）（圖3f）。

表2 90 dpf 各組斑馬魚(yú)的體重和體長(zhǎng)Table 2 The body weight and body length of 90 dpf zebrafish

圖3 4 種水樣中90 dpf 斑馬魚(yú)體內(nèi)礦物元素含量Fig.3 The mineral levels of 90 dpf zebrafish in four different waters

2.4 90 dpf 斑馬魚(yú)脂代謝水平

90 dpf，TWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)TG 含量較FWG組顯著下降，PWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)TG 含量顯著高于NWG （P=0.016）和TWG （P=0.001）（圖4a）；NWG 中斑馬魚(yú)體內(nèi)HDL-C 水平顯著高于FWG和PWG （P=0.002，0.041）（圖4c）；4 組間TC 和LDL-C 水平無(wú)顯著差異（圖4b、d）。

圖4 90 dpf 斑馬魚(yú)體內(nèi)TG 水平（a）、TC 水平（b）、HDL-C 水平（c）和LDL-C 水平（d）Fig.4 90 dpf zebrafish TG level （a），TC level （b），HDL-C level （c）and LDL-C level （d）

2.5 90 dpf 斑馬魚(yú)抗氧化能力

90 dpf，4 組水樣中斑馬魚(yú)SOD 活性無(wú)顯著差異 （圖5a）；PWG 中斑馬魚(yú)MDA 水平顯著高于NWG（圖5b）。

圖5 90 dpf 斑馬魚(yú)SOD 活性（a）和MDA 水平（b）Fig.5 90 dpf zebrafish SOD activity （a）and MDA level （b）

2.6 4 種水樣的組分與90 dpf 斑馬魚(yú)體內(nèi)礦物元素含量、發(fā)育參數(shù)、脂代謝指標(biāo)、抗氧化能力的關(guān)系

如表3所示，90 dpf 斑馬魚(yú)的存活率與幾乎所有的水樣指標(biāo)與組分有關(guān)；體長(zhǎng)與水樣中Ca（P=0.040）和Mg 含量（P=0.020）呈正相關(guān)；TG 水平與水中K 含量呈正相關(guān)（P=0.001），而與水中Ca（P=0.001）、Mg（P=0.000）、Fe（P=0.010）和Zn（P=0.010）含量呈負(fù)相關(guān)；HDL-C 水平與水中Na 含量呈負(fù)相關(guān)（P=0.022）。

3 討論

3.1 不同飲水對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)發(fā)育行為的影響

Lawrence[27]發(fā)現(xiàn)大多數(shù)淡水魚(yú)適宜在pH 7.0～8.0 內(nèi)的水體中生存，Naddy 等[28]發(fā)現(xiàn)天然水體中的Ca∶Mg 在1.6∶1～8∶1 間，也就是說(shuō)，除了瓶裝純凈水外，本試驗(yàn)中其它3 種水樣都適合斑馬魚(yú)幼魚(yú)的生長(zhǎng)發(fā)育，這與我們所得的生存率曲線(xiàn)結(jié)果一致（圖2）。此外，值得注意的是，自來(lái)水DO僅為1.68 mg/L，低于Erickstad 等[29]建議的魚(yú)類(lèi)死亡和回避行為的下限值2.8 mg/L。然而，我們并未在TWG 中觀(guān)察到斑馬魚(yú)幼魚(yú)的任何異常行為，推測(cè)有兩個(gè)原因：第一，本試驗(yàn)所使用的斑馬魚(yú)（21 dpf）比Erickstad 等[29]試驗(yàn)所使用的斑馬魚(yú)（7 dpf）日齡大，因而抵抗能力與適應(yīng)能力更強(qiáng)；第二，當(dāng)水體中DO 降至3 mg/L 以下時(shí)，斑馬魚(yú)能迅速提高SOD 活性以適應(yīng)輕度缺氧，直到DO＜1 mg/L 才會(huì)發(fā)生氧化損傷[30]，這與我們觀(guān)察到的TWG 中斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)SOD 活性有上升趨勢(shì)的現(xiàn)象相一致（圖5a）。

有研究報(bào)道飲用純凈水能顯著降低缺鎂飲食大鼠的體重[31]，青春期前的鈣攝入量嚴(yán)重影響青少年的身高增長(zhǎng)[32-35]，鈣攝入低于300 mg/d 可能會(huì)導(dǎo)致成人身高變矮[36]。我們的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PWG 中斑馬魚(yú)幼魚(yú)的體重和體長(zhǎng)顯著下降，與前人的研究結(jié)果相一致。相關(guān)分析表明，斑馬魚(yú)幼魚(yú)的體長(zhǎng)與水中Ca、Mg 的含量呈顯著正相關(guān)，體重與體內(nèi)Zn 含量呈顯著正相關(guān)，而幼魚(yú)體內(nèi)Zn 含量又與水中Ca、Mg 的含量呈顯著正相關(guān)。因此，可以得到結(jié)論：純凈水組斑馬魚(yú)幼魚(yú)的體重和體長(zhǎng)顯著降低可能是由于純凈水中缺乏鈣和鎂所致。

3.2 不同飲水對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)脂代謝的影響

冠狀動(dòng)脈疾病已經(jīng)成為當(dāng)今世界人口死亡的主要原因，多種現(xiàn)象提示疾病的早期發(fā)生，包括低HDL-C、高LDL-C、高TC、高TG[37]。相關(guān)分析表明，斑馬魚(yú)幼魚(yú)TG 水平與水樣中Ca、Mg、Fe、Zn的水平呈顯著負(fù)相關(guān)，與水樣中K 的水平呈顯著正相關(guān)。Papakonstantinou 等[38]發(fā)現(xiàn)喂食高鈣飲食的老鼠比對(duì)照組的老鼠胴體脂肪減少29%。研究表明，高濃度的鈣至少通過(guò)2 種機(jī)制抑制膳食脂肪酸的吸收：第一，抑制相關(guān)的循環(huán)激素水平，如25-羥基維生素D、1，25-二羥基維生素D 和甲狀旁腺激素[39]；第二，促進(jìn)胃腸道中不可消化鈣皂的形成[40-41]。此外，Ravn 等[42]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接受具有足夠鎂含量的標(biāo)準(zhǔn)小鼠食物時(shí)，鎂能顯著降低ApoE-/-小鼠體內(nèi)的TG 水平，然而，Orimo 等[43]發(fā)現(xiàn)，膽固醇飲食喂養(yǎng)的兔子并無(wú)脂質(zhì)水平的差異。這兩項(xiàng)研究結(jié)果不一致的原因可能與前一研究中鎂是通過(guò)飲水干預(yù)而后一研究中則是通過(guò)膳食干預(yù)有關(guān)。

相關(guān)分析還表明，斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)HDL-C 水平與水樣中Ca、Mg 水平呈顯著正相關(guān)，與Na 水平呈顯著負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果與前人的一些研究相一致：Delisle 等[44]發(fā)現(xiàn)正常HDL-C 水平人群的鈣攝入量明顯高于低HDL-C 水平人群，并且HDLC 水平隨著鎂攝入量的增加而顯著升高[45]；Choi等[46]提示膳食鈉攝入量與血清HDL-C 水平呈負(fù)相關(guān)。然而，也存在一些研究結(jié)果不一致：Aslanabadi 等[47]發(fā)現(xiàn)，攝取富含鈣、碳酸氫鎂和硫酸鹽的礦泉水1 個(gè)月后，血脂異常的成年人群的TC 和LDL-C 水平顯著下降，但TG 和HDL-C 水平無(wú)顯著變化。我們推測(cè)這可能是由于他們的試驗(yàn)對(duì)照組使用的水含有比本試驗(yàn)明顯較高的鈣（7 mg/L）和鎂（1.7 mg/L）。由此可見(jiàn)，純凈水組斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)TG 和HDL-C 水平的顯著下降是由于瓶裝純凈水中鈣、鎂的缺乏。

3.3 不同飲水對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)抗氧化能力的影響

Zn 0.907**0.542-0.099 0.741*0.132 0.771*0.843**-0.502 0.522-0.275-0.799*0.145-0.206-0.055析分性關(guān)相的力能化氧、抗標(biāo)指謝代、脂數(shù)參育、發(fā)量含素元物礦內(nèi)體魚(yú)馬90 dpf 斑與分組的樣水4 種3表Correlation analysis of the relationship among water constituents，90 dpf zebrafish mineral levels，developmental parameters，Table 3 lipid metabolism and antioxidant parameters Fe Mg Ca MDA SOD LDL-C HDL-C TC TG長(zhǎng)體重體率存生-0.214 0.211 0.132-0.233 0.255 0.228 0.136 0.134 0.539**0.321*0.286*0.733**pH樣水0.57-0.027 0.191-0.147 0.3 0.053-0.279 0.192-0.221 0.127 0.167 0.860**TDS樣水0.102 0.164 0.400-0.194-0.319*0.006 0.290-0.365*0.172 0.095-0.005-0.194 DO樣水-0.433 0.154-0.08-0.103 0.269 0.203 0.118 0.203 0.505**0.235 0.224 0.5**K樣水0.936**-0.143 0.312-0.104 0.157-0.076-0.374*0.075 0.085-0.004 0.039 0.64**Na樣水-0.554 0.216-0.039-0.139 0.212 0.231 0.229 0.141-0.522**0.273*0.239 0.434**Ca樣水-0.462 0.234 0.041-0.188 0.216 0.241 0.227 0.122-0.54**0.307*0.265 0.538**Mg樣水0.495-0.051 0.277-0.036-0.285-0.144-0.021-0.277-0.414**-0.113-0.142-0.293*Fe樣水-0.417 0.041-0.252 0.026 0.302 0.139-0.014 0.286-0.413*0.115 0.147 0.356**Zn樣水0.222 0.09 0.353-0.133-0.327*-0.051 0.198-0.349*0.274 0.014-0.064-0.275*Cu樣水0.005 0.653*0.187 0.082-0.351-0.163-0.011*-0.115-0.6-0.605*-0.793**-0.032 Na魚(yú)馬斑0.19 0.583 1-0.249-0.295-0.286 0.185-0.554**-0.37 0.109-0.068 0.452*Ca魚(yú)馬斑-0.132 1 0.583 0.098-0.111 0.268 0.483-0.33-0.677*-0.255-0.59 0.168 Mg魚(yú)馬斑-0.206 0.145 0.161 0.344 0.702 0.794*-0.111-0.218 0.761*0.768*0.839**Zn魚(yú)馬斑：*P＜0.05；**P＜0.01。注

超氧化物歧化酶（SOD，一種催化超氧自由基歧化成氧氣或過(guò)氧化氫的酶）是機(jī)體細(xì)胞抗氧化劑對(duì)ROS 和脂質(zhì)過(guò)氧化造成的氧化損傷的第一道保護(hù)線(xiàn)[48]，研究發(fā)現(xiàn)魚(yú)能夠利用SOD 將超氧化物歧化為氧[49]。有趣的是，本研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)的SOD 活性并未受到不同水樣的影響，說(shuō)明所有組斑馬魚(yú)幼魚(yú)都表現(xiàn)出相似的抗氧化能力，這一結(jié)果與其它對(duì)海水魚(yú)類(lèi)的研究不一致，但與對(duì)亞淡水魚(yú)類(lèi)的研究結(jié)果一致[50-52]。原因可能是淡水魚(yú)類(lèi)通常比海水魚(yú)類(lèi)暴露于更寬pH 范圍的水體中，因此0.8 單位的pH 變化不足以誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生。此外，研究發(fā)現(xiàn)鎂具有抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用[53]，并能維持SOD 活性[54]。Han 等[55]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膳食補(bǔ)充1 mg/kg 鎂時(shí)，高氟牛體內(nèi)SOD 活性顯著增加。這些研究也與本研究結(jié)果不一致，可能是因?yàn)樵诒驹囼?yàn)中各水樣中鎂含量只有很小的差異，并且斑馬魚(yú)并未處于氧化應(yīng)激狀態(tài)。

一旦自由基突破生物體對(duì)氧化的防線(xiàn)，ROS即可攻擊誘導(dǎo)氧化損傷的細(xì)胞分子，MDA 水平被認(rèn)為是脂質(zhì)過(guò)氧化最重要的表現(xiàn)之一[56-57]，因此可以通過(guò)測(cè)量MDA 水平來(lái)評(píng)估斑馬魚(yú)幼體脂質(zhì)過(guò)氧化的水平。本試驗(yàn)結(jié)果與前人相一致，純凈水中斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)MDA 水平的顯著增加可能歸因于水樣中鎂的缺乏，鎂具有抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用，鎂缺乏導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化增加，鎂缺乏動(dòng)物對(duì)氧化應(yīng)激比正常動(dòng)物更敏感。

4 結(jié)論

3 種常見(jiàn)飲水相比較，瓶裝天然水具有適宜的pH 和DO、適量的礦物元素水平以及合理的鈣鎂比，對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)的生長(zhǎng)發(fā)育、脂質(zhì)代謝和抗氧化能力表現(xiàn)最佳，自來(lái)水次之，而瓶裝純凈水則由于缺乏鈣、鎂而不適合斑馬魚(yú)幼魚(yú)的生長(zhǎng)與健康發(fā)育。本研究表明，即使在膳食能夠提供充足的礦物元素的情況下，長(zhǎng)期飲用純凈水仍會(huì)對(duì)機(jī)體發(fā)育、脂質(zhì)代謝和抗氧化能力產(chǎn)生一定的不利影響，這為消費(fèi)者特別是處于生長(zhǎng)發(fā)育重要階段的青少年選擇適當(dāng)?shù)娘嬎峁┝艘欢ǖ膮⒖肌?/p>