柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动的影响.pdf
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1、2023,44(4):22-28周鑫漪,范桢,岳家田,等.柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动的影响 J.畜牧与饲料科学,2 0 2 3,44(4):2 2-2 8.D0I:10.12160/j.issn.1672-5190.2023.04.004Animal Husbandry and Feed Science柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动的影响畜牧与饲料科学周鑫漪,范桢,岳家田,刘馨博,赵红琼(新疆农业大学动物医学学院,新疆乌鲁木齐8 30 0 52)摘要:目的 探究柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动的影响及可能的机制,为开发具有调控人或动物消化道运动机能障碍的有机酸类产品提供参考。【方
2、法 用生物信号处理系统监测2 倍浓度递增柠檬酸(0.0 2 0.6 4mmol/L)或醋酸(0.13 2.0 0 mmol/L)及其一次性有效浓度对小鼠离体肠段收缩幅度、收缩张力及峰值的影响。结果 柠檬酸和醋酸均剂量依赖性地减小肠平滑肌的收缩幅度和收缩张力(P0.05),但柠檬酸处理后显著(P0.05)缓解M-受体激动剂氯贝胆碱引起的肠收缩幅度减小。【结论 柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动均具有抑制作用,且可能并不影响平滑肌细胞膜的去极化过程,但柠檬酸可能通过部分影响M-受体的作用而对消化道平滑肌具有解作用。关键词:柠檬酸;醋酸;小鼠;肠;平滑肌;M-受体中图分类号:S858.91;Q414
3、Effects of Citric Acid and Acetic Acid on the Contraction of Isolated Intestinal SmoothMusclein MiceZHOU Xinyi,FAN Zhen,YUE Jiatian,LIU Xinbo,ZHAO Hongqiong(College of Veterinary Medicine,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)Abstract:Objective This study was conducted to explore the
4、effects and possible mechanisms of citric acid and acetic acid onthe contraction of isolated mouse intestinal smooth muscle,and to provide references for the development of organic acid productsthat helps regulate gastrointestinal motility disorders in humans or animals.Method A biological signal pr
5、ocessing system wasused to monitor the effects of two-fold increasing concentrations of citric acid(0.02-0.64 mmol/L)or acetic acid(0.13-2.00mmol/L)as well as their corresponding bolus effective concentrations on the contractile amplitude,ension,and peak of theisolated intestinal segment in mice.Res
6、ult Both citric acid and acetic acid dose-dependently reduced the contractile amplitudeand tension of the intestinal smooth muscle(P0.05),while the citric acid treatment significantly(P0.05)alleviated the decrease in intestinalcontractile amplitude induced by bethanechol chloride,an M-receptor agoni
7、st.Conclusion Both citric acid and acetic acid caninhibit the contraction of isolated intestinal smooth muscle in mice,and may not affect the depolarization process of smoothmuscle cell membrane.However,citric acid may have spasmolytic effect on gastrointestinal smooth muscle via partially affecting
8、the role of M-receptor.Keywords:citric acid;acetic acid;mouse;intestine;smooth muscle;M-receptor柠檬酸是一种三羧酸类化合物,易溶于水,无气味,品尝时具有很强的酸味,是一种广泛使用的具有增加酸度、增加溶解度、抗氧化等功能的食品添加剂和饲料添加剂-2 。天然柠檬酸在自然界中分布较广,存在于柠檬、柑橘、菠萝等植物果实以及动物的骨骼、肌肉、血液中 3。柠檬酸还可人工收稿日期:2 0 2 3-0 4-11项目来源:新疆维吾尔自治区大学生创新训练计划项目(S202210758063)。作者简介:周鑫漪(2 0
9、0 1一),女,所学专业为动物医学。通信作者:赵红琼(19 7 4一),女,教授,博士,博士生导师,主要研究方向为生物活性物质结构与功能。文献标志码:A文章顺序编号:16 7 2-519 0(2 0 2 3)0 4-0 0 2 2-0 7合成或用微生物发酵制备。醋酸也称乙酸,是一种有机一元酸,为食醋主要成分,在自然界中主要以酯的形式存在 4。在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。许多微生物都可以通过发酵将不同的有机物转化为醋酸 5。醋酸可使pH值降低至低于微生物最适生长所需的pH值从而发挥抗微生物作用 6 。柠檬酸和醋酸均为常用食品添加剂或饲料添加剂,具有抗菌和抗氧化等功能 7-8
10、 。国内外关于人或动物食用这两种酸后对消化道机能影响的研究相对较少 9-1。该研究旨在通过探究柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运第4期动的影响及可能的机制,为开发具有调控人或动物消化道运动机能障碍的有机酸类产品提供参考。1材料与方法1.1试验材料1.1.1实验动物昆明系小白鼠6 只,其中,雄性4只,雌性2只,雌、雄分笼饲养,平均体重(32 5)g,来源于新疆医科大学动物实验中心。1.1.2主要仪器设备Powerlab8/30(ML8 7 0)八通道生物信号采集系统,桥式放大器(ML118),配套记录软件为Chart forWindows5.3,均为澳大利亚ADInstru-ments公司产品;张
11、力换能器(MLT0201/RAD),量程5mg25g,西班牙Panlab公司产品;四通道离体器官浴槽,美国Radnoti公司产品。1.1.3主要试剂柠檬酸(分子量2 10.14)、醋酸(分子量6 0.0 5,含量9 9.5%)、碳酸氢钠、无水氯化钙和葡萄糖,均为天津市致远化学试剂有限公司产品;氯化钠为天津市鑫铂特化工有限公司产品;氯贝胆碱(Bethanecholchloride,BCh,分子量16 9.6 8,批号MK-BQ9916V)和氯化钾(Potassiumchloride,KCl,分子量7 4.55,批号WX-BC0510V)为Sigma-Aldrich产品;台氏营养液配方见参考文献
12、12 ,现配现用。1.2试验方法1.2.1浓度递增柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠运动的影响研究小鼠禁食、不禁水12 h后,颈部脱白处死,迅速部腹取出小肠段,放人室温台氏营养液中,截成1.5cm左右肠段,一端固定到盛有10 mL台氏营养液的离体器官浴槽底部挂钩,另一端固定到张力换能器上,肠段给予1%负重。离体器官浴槽循环水浴温度设置为37,用泵往台氏营养液通人适量空气。检测浴槽台氏营养液中2 倍浓度递增柠檬酸(0.0 2 0.6 4mmol/L)和醋酸(0.13 2.0 0mmol/L)对小鼠离体肠运动的影响。用药前描记收缩曲线1min,每次累积给药后记录3min收缩曲线,最后用台氏营养液冲洗浴槽及肠
13、段3次,每次冲洗间隔1min,待肠段恢复运动后继续下一个试验。该研究每种处理均设置6 个重复。用ChartforWindows5.3软件计算肠段收缩幅度和收缩张力,周鑫漪等:柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠平滑肌运动的影响体肠段收缩影响研究将柠檬酸或醋酸与KCl或毒蕈碱型受体(muscarinicreceptor,M-受体)激动剂BCh联合使用,初步探索柠檬酸或醋酸抑制肠段运动的可能机制。用药前描记肠段收缩曲线1min,然后加入有效浓度的柠檬酸、醋酸或等体积水(空白对照),记录描记曲线1min,再向台氏营养液中加人终浓度为2 5mmol/LKCl或310-mol/LBCh,记录描记曲线2 min后清洗
14、肠段,比较KCl用药后峰值(为ChartforWindows5.3软件中“周期测量”的“最大值”)变化、BCh用药后收缩幅度和收缩张力的变化。1.2.4数据统计计算每次用药后指标除以用药前相应指标的百分比,然后用“平均值标准误(SEM)”的形式表示。用SPSS24.0统计学软件进行LSD的单因素方差分析,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1浓度递增的柠檬酸和醋酸对小鼠离体肠段运动的影响检测了2 倍浓度递增(0.0 2 0.6 4mmol/L)柠檬酸对小鼠离体肠段运动的影响。收缩曲线显示(见图1A),随着柠檬酸浓度递增,用药后肠段收缩力递减,浓度达到0.6 4mm
15、ol/L后完全抑制。每次用药后3min内统计结果显示(见图1B),柠檬酸浓度达0.16 mmol/L时收缩幅度较用药前显著(P0.05)减小,浓度达0.32 mmol/L和0.6 4mmol/L时收缩幅度极显著(P0.01)低于用药前,分别为用药前的(49 8)%和(112)%;用药浓度达0.32mmol/L和0.6 4mmol/L时收缩张力分别显著(P0.05)和极显著(P0.01)低于用药前,分别为用药23分别对应软件“周期测量”中的“平均幅值”和“平均最小值”。1.2.2一次性有效浓度柠檬酸或醋酸对小鼠离体肠运动影响研究通过浓度递增试验,推测柠檬酸和醋酸抑制小鼠离体肠运动的有效浓度(小肠
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