论文昭示儿童转基因大米实验讨论

【字体: 时间:2012年09月05日 来源:生物通

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  黄金大米中的β-胡萝卜素与油胶囊中的β-胡萝卜素对儿童补充维生素A同样有效

  

背景: 利用儿童实验的转基因大米论文全文(一)

方法: 利用儿童实验的转基因大米论文全文(二)

结果: 利用儿童实验的转基因大米论文全文(三)

讨论

同位素分析法此前曾用于对成人志愿者进行研究,这些志愿者分别通过食油、菠菜、胡萝卜、螺旋藻、黄金大米和黄玉米摄入β-胡萝卜素。在该前期研究中包括每隔几天或者一周摄取两种带标记的试剂doses(研究剂和参照剂),并且要频繁的采集血样。不过频繁抽血并不适用于儿童研究,所以在本研究中对每个个体只采5次血。此外,我们在早上提供参考[13C10] 视黄醇乙酸酯(0.5 mg),而在午餐时以油胶囊或黄金大米或菠菜形式提供带标记的β-胡萝卜素,以避免在视黄醇乙酸酯和β-胡萝卜素的吸收之间出现竞争。这导致吸收效果延迟了五小时,并且与带标记植物(黄金大米胡或菠菜)的β-胡萝卜素或油胶囊中的β-胡萝卜素相比由视黄醇乙酸酯dose形成的标记维生素A发生了转变。由于这项研究的实验为期21天(504小时),这五个小时的差异不会影响AUC分析的结果。

我们的实验旨在研究儿童体内富含维生素A原的菠菜或者转基因黄金大米的β-胡萝卜素转化为维生素A的转化率。在研究过程中,未发现任何实验对象在食用带标记菠菜、黄金大米、β-胡萝卜素油胶囊后发生副作用或者任何异常。并且在研究结束后的1年中,也未有任何异常报告和投诉。

我们的研究指出,菠菜、黄金大米和β-胡萝卜素油胶囊都能够为儿童提供维生素A营养。而在这三种维生素A源之间,以本研究的剂量来看,黄金大米与油胶囊中的纯β-胡萝卜素(P = 0.8)一样有效,都能比菠菜能更有效的地儿童提供维生素A。(黄金大米 β-胡萝卜素与菠菜β-胡萝卜素相比:P = 0.018油胶囊中的纯β-胡萝卜素与菠菜β-胡萝卜素相比:P = 0.014)与此前的成人研究(25)向一致,本研究的结果进一步证明黄金大米所含的β-胡萝卜素是有效的维生素A食物来源。

众所周知,维生素A缺乏症VAD一般是由于饮食中长期缺乏维生素A造成的。在以大米为食的地区,特别是东南亚国家,VAD相当普遍。尽管食用深绿色和黄色的蔬菜水果能够摄入一定的维生素A,但这些食物都是相对低效的维生素A源。然而,基于我们目前的发现,仅50g干重黄金大米(相当于烹饪后一碗w100 to 150 g的米饭)就能够提供w1 mg β-胡萝卜素,并且能够随后转化为w435 mg维生素A,是中国为七岁儿童制定的维生素A推荐营养摄入量(700 mg)的w60%

本研究的局限在于,研究中获得的包含全部五个采血时间点的个体动力学曲线不多。因此,我们决定分组构建AUC。这与“super-child”模型类似,“super-child”模型是在许多个体中取一定次数的样本来构成一个完整的样本集。这super-child模型曾被用于秘鲁学龄前儿童的维生素A研究。我们的这项研究为各食谱组、性别组以及维生素A水平组分别生成了相应的转化因数conversion factor。这些以组为单位的曲线可将一个小组作为一个整体来评价其转化率,但单个来讲它们不适用于对组与组之间的转化率差异进行统计学分析。不过,通过使用SASMIXED步骤来评估平均AUC及各组AUCSE,可以进行z统计计算。结果显示,男孩组转化因数的走势比女孩组更显著,但并无统计学上的差异。在维生素A类水平24.9ug/dL的情况下,β-胡萝卜素胶囊和菠菜组转化因子的趋势较好(统计学上并不显著),而此处黄金大米的n值较小。

此前有研究数据显示,菠菜所含的β-胡萝卜素转化为维生素A的转化率较低。在美国成人中进行的研究显示,含11 mg β-胡萝卜素300 g烹饪后的菠菜)的菠菜转化因数为21:1(重量比),而含6 mg β-胡萝卜素的油胶囊转化因数为9:1(重量比)。其他评估绿叶蔬菜β-胡萝卜素转化率的研究也显示,其转化因数在10:1(印度菠菜)至26:1(混合深绿叶蔬菜)之间。为了确保能够检测到菠菜形成的维生素A,我们所采用的菠菜组含有1.4 mg β-胡萝卜素30g烹饪后的菠菜),这仍在正常饮食的生理范围内。菠菜组产生的平均总血液效应(1.4 mg β-胡萝卜素)在第一天达到了1.9 mmol,比油胶囊(0.5 mg β-胡萝卜素)和黄金大米(0.6 mg β-胡萝卜素)组的血液效应高(分别为1.51.6 mmol),但差距并不显著。如果考虑到每组的β-胡萝卜素含量差异,菠菜组的效应与其高β-胡萝卜素含量并不成比例。此外,与美国成人组相比较(25人),中国儿童比美国成人能够更有效的将黄金大米 β-胡萝卜素转化为维生素A,转化因数分别为2.3:13.8:1wt比)。这种情况可能有以下几种可能:1)年龄差异;2)维生素A水平的差异,这些儿童体内的维生素A水平相对比美国成人低。

总的来说,黄金大米所含的β-胡萝卜素能够高效率的转化为维生素A,说明这种大米能够作为维生素A的补充源。黄金大米能用于帮助以大米为主食的人群克服VAD,其效果与维生素A胶囊、鸡蛋或者牛奶所提供的现成维生素A一样有效。值得注意的是,食用植物所含的维生素A等价物研究为营养改善项目打下了科学基础,在此基础上进行的食源性营养项目有望在世界上许多VAD盛行的区域改善当地人体内的维生素A水平。

致谢:

我们感谢所有中国湖南参与这一研究的志愿者,以及主厨、护士和中国长沙的湖南省疾病预防与控制中心相关人员。

作者分工如下:

Guangwen Tang负责实验设计,实施田间实验,监督数据分析并且撰写论文

Yuming Hu:协调并监督这项研究

Shi-an Yin:进行研究并收集样本

Yin Wang:评估实验设计并进行监督

Gerard E Dallal:监督并进行统计学分析

Michael A 黄金大米usak:生产带标记的大米和菠菜

Robert M Russell:设计实验并作为本研究中的医师

所有的作者都看过论文手稿,没有作者与该研究存在利益冲突。

(生物通编辑:叶予)

原文检索:

β-Carotene in Golden Rice is as good asβ-carotene in oil atproviding vitamin A to children. The American Journal of ClinicalNutrition, 2012 (96) 658~664

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