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营养健康

氨基酸螯合微量元素在肠粘膜细胞中为何高质低效

  氨基酸螯合微量元素被肠道上皮细胞吸收后,是直接以完整的螯合物形式转运至血液还是在肠粘膜细胞中被水解成金属离子和游离氨基酸呢?为了回答这个问题,科研人员在小鼠上用双同位示踪法进行了系列体外试验(肠襻法/外翻囊法)。试验装置如下图所示:

  

  试验过程等等略过,直接上结果,试验考察了两种螯合铁,分别是赖氨酸螯合亚铁和蛋氨酸螯合亚铁,如下表:

  表1粘膜侧溶液、粘膜组织及浆膜侧溶液中螯合59Fe与赖氨酸中14C的比例

 

  从59Fe与赖氨酸中14C的比例可以看出:赖氨酸螯合铁被吸收进入粘膜组织后,其比例由最初的1:2.07变为1:3.05,这意味着每个59Fe原子对应的赖氨酸分子增加了13%。另一方面,浆膜侧溶液中对应的赖氨酸分子较粘膜侧溶液降低了42%,较粘膜组织降低了49%。

  上面的数据表明,赖氨酸螯合铁进入肠粘膜细胞后,大部分的赖氨酸螯合亚铁水解成铁离子和赖氨酸,然后被分别以不同的速率被转运到浆膜侧的溶液中。从59Fe和14C的比例变化可以看出,铁被转运到浆膜侧溶液中的速率高于赖氨酸。

  根据试验结果计算,进入浆膜侧溶液的完整的赖氨酸螯合亚铁的比例分别为:1小时后,55%;3小时后,48%;4小时后,44%;5小时后,40%;整个试验阶段平均46.75%± 6.40%。以上数据仅仅是计算出来的结果,并没有实际检测赖氨酸螯合亚铁的含量,也就是说最为理想的状态下,也有约一半多的赖氨酸螯合亚铁在肠粘膜细胞中解离了。

  表1粘膜侧溶液、粘膜组织及浆膜侧溶液中螯合59Fe与蛋氨酸中14C的比例

  

  粘膜组织中59Fe和14C的比例较粘膜侧溶液增加了近3.36倍,这说明蛋氨酸螯合亚铁在肠粘膜组织中解离程度很高。浆膜侧溶液中,该比例进一步增加,这可能意味着蛋氨酸螯合亚铁可能完全解离。

  这说明,不同的氨基酸螯合微量元素在肠粘膜细胞中的水解速率是不同的。也就是说,氨基酸螯合微量元素的固有化学性质决定其效果。从试验来看,螯合物的稳定性常数几乎是唯一的差异,赖氨酸亚铁和蛋氨酸亚铁的稳定性常数分别为9.0和6.48。

  仅据稳定性常数来看,氨基酸螯合微量元素在肠粘膜细胞中的稳定性由弱到强的顺序如下:

  精氨酸<蛋氨酸<苯丙氨酸<苏氨酸<缬氨酸<亮氨酸<谷氨酸或丝氨酸<丙氨酸< 辅氨酸<甘氨酸 <赖氨酸<组氨酸<半胱氨酸<天冬氨酸 <酪氨酸。

  当然,微量元素在肠上皮细胞中的去向还要考虑机体内生物活性配体与氨基酸配体之间的竞争关系,这会影响氨基酸螯合微量元素转运和向靶组织运送及利用的有效性。这些内容将在后续文章中讲述。另外,微量元素的吸收、利用和转运是受机体有效调节的。如果机体不需要,这些微量元素就会滞留在肠上皮细胞中,然后随肠细胞脱落,排出体外。

  
[责任编辑:猪小妹]