天然高堿性水對代謝綜合征大鼠的影響研究

楊 齡 房 昉 尹源源 解利瓊

（1 云南中醫藥大學，云南 昆明 650500；2 云南中醫藥大學第一附屬醫院，云南 昆明 650021；3 昆明醫科大學，云南 昆明 650500）

代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是指人體的蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質發生代謝紊亂的病理狀態，是一組復雜的代謝紊亂癥候群，是糖尿病、心腦血管疾病的危險因素[1]。無糖尿病的MS患者發生T2DM的風險是正常人群的5倍。隨著國民生活水平的提高，MS患病率逐年上升。一項針對上海青浦區的調查顯示35歲以上成人MS患病率為32.40%[2]。如何預防MS的發生，減少心腦血管發病率，降低社會醫療成本就成了醫學探討的重點內容之一。目前對MS的預防主要從飲食、生活習慣上入手，從飲食上說作為生活必需品的水，是家家戶戶每日都要接觸的必需品，如果可以從水入手，選擇可以起到預防MS的水，那必將成為預防MS的一大突破。目前市面上水的品種多種多樣，本研究選擇自來水、純凈水，天然高堿性水3種水作對比，觀察對比飲用3種不同水質3個月后大鼠臟器、血糖、血脂等變化情況，期望能夠提供飲用不同的水對機體MS影響的客觀實驗依據，為人們選擇健康飲水提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

天然高堿性水：某品牌天然高堿性礦泉水，由云南某礦泉水有限公司出品，pH值為9.3，生產日期2020年1月20日，550 mL塑料瓶裝。本研究已獲得我院倫理委員會的批準，云南中醫藥大學動物實驗倫理編號：R-06202069。

純凈水：由某飲料(中國)有限公司出品，pH值為6.5，生產日期2020年1月10日，555 mL塑料瓶裝。

生化檢測：試劑盒：丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉移酶（AST）、血糖、尿酸、肌酐、尿素、三酰甘油、膽固醇、高密度脂蛋白（HLD）、低密度脂蛋白（LDL）試劑盒由雷杜/長春匯力提供。全自動生化分析儀生產廠家為：深圳雷杜生命科技生產。

1.2 實驗動物及分組

1月齡清潔級SD大鼠30只[由昆明醫科大學實驗動物中心提供，實驗動物生產許可證號：CXK（滇）K2015-0002]，適應性喂養1周后隨機分為3組，天然高堿性礦泉水組10只，純凈水組10只，自來水組10只，雌雄各半。各組在給予高脂飼料（由江蘇南通特洛菲飼料科技有限公司提供）的同時給予不同的水喂養，天然高堿性礦泉水組給予pH 9.3堿性水喂養，純凈水組給予pH 6.5純凈水喂養、自來水組給予自來水喂養，實驗連續3個月，實驗期間不限制進食及飲水。

1.3 實驗方法

實驗期間觀察動物的一般情況。實驗第90天禁食12 h，稱重，在麻醉狀態下從心臟取血測定大鼠肝功能、腎功能、血脂、血糖、血尿酸指標，具體指標包括：丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉移酶（AST）、血糖、尿酸、肌酐、尿素、三酰甘油、膽固醇、HDL、LDL。

大鼠處死后肝臟固定、包埋、切片、梯度脫蠟、染色、脫水、透明、封片，行HE染色，光鏡下觀察各組大鼠肝臟的形態改變。著重觀察各組大鼠肝臟脂肪變性的情況。脂肪肝分度（F0～F4）依據肝細胞脂肪變性占據所獲取肝組織標本量的范圍，F0：＜5%；F1：5%～30%；F2：31%～50%；F3：31%～50%；F4：＞75%[3]。F0計0分，F1計1分，F2計2分，F3計3分，F4計4分。脂肪肝分度的分值進行統計分析。

1.4 統計學分析 采用SPSS 21.0統計軟件分析，計量資料（血生化檢測結果）以（）表示，組間計量資料比較采用獨立樣本t檢驗；等級資料（病理切片打分）兩組間比較使用秩和檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病理學觀察

2.1.1 組織切片觀察 與純凈水組、自來水組相比，天然高堿性水組肝索、肝竇結構清楚，肝臟未見明顯脂肪變性，或僅部分肝細胞內見脂滴空泡，肝脂肪變性程度輕（圖1、圖2）。而純凈水組肝索、肝竇結構紊亂，肝細胞內含有巨大脂滴空泡，肝脂肪變性明顯，多呈中、重度脂肪變性（圖3）；自來水組肝索、肝竇結構尚清楚，部分肝細胞內見脂滴空泡，脂滴體積一般較小，個別脂滴體積較大。肝脂肪變性程度較輕（圖4）。

2.1.2 組織切片打分 天然高堿性水組脂肪肝分度多為F0～F1；純凈水組脂肪肝分度多為F2～F3；自來水組，脂肪肝分度多為F1～F2。肝脂肪分度的結果進行等級資料秩和檢驗，通過對各組大鼠肝臟的脂肪變性情況進行統計。結果顯示，天然堿性水組與純凈水組秩均值差異明顯，差異有統計學意義（P=0.035）；自來水組和純凈水組相比，秩均值差異有統計學意義（P=0.044）；天然堿性水組與自來水組相比，秩均值差異無統計學意義，P=0.768。見表1。

表1 肝組織切片打分的比較（n）

2.2 血生化結果

2.2.1 天然高堿性水組與純凈水組相比 結果顯示，與純凈水組相比，天然高堿性水組血糖、ALT、LDL明顯下降，差異有統計學意義（P＜0.05）；與純凈水相比，天然高堿性水組膽固醇下降，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 天然高堿性水組與純凈水組血生化指標比較

2.2.2 天然高堿性水組與自來水組相比 結果顯示，與自來水組相比，天然高堿性水組血糖、尿酸明顯下降，差異有統計學意義（P＜0.05）；與自來水組相比，天然高堿性水組ALT、肌酐、尿素、TG、TC、LDL有所下降，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 天然高堿性水組與自來水組血生化指標比較

3 討論

在MS里比較常見的臨床表現有：脂代謝異常、血糖升高、尿酸升高，而脂代謝異常早期常常表現為肝臟的脂肪變。通過本實驗研究發現，在大鼠給予高脂飼料的同時，給予天然高堿性水干預能明顯減輕大鼠肝脂肪變性，大鼠血糖升高情況也較純凈水組及自來水組低，且差異有統計學意義，說明天然高堿性水對大鼠脂肪肝有一定預防作用，并在某種程度上能預防大鼠血糖升高。在張照英和舒為群[4]實驗中也發現，長期飲用純凈水可引起大鼠血鎂降低，可能導致脂質代謝障礙，血脂增高。黃海雄等[5]實驗提示天然礦泉水有利于肝功能恢復，可預防脂肪肝。在汪澍等[6]的實驗中發現2型糖尿病大鼠飲用鍶礦泉水可降低TC和TG，且聯合格列美脲治療者效果更佳，可能對延緩2型糖尿病的進程及預防脂肪肝的形成有一定作用。還有研究表明，堿性水能夠抑制高血脂的形成和血脂的氧化，從而降低血脂，還有利于心、腦血管疾病的防治[7]。王豫廉[8]的試驗結果顯示，飲用堿性水能使原發性高血壓患者、糖尿病患者及血糖偏高者、高脂血癥血壓、血糖、三酯甘油和總膽固醇顯著降低。其次，與自來水組相比，天然高堿水組尿酸升高也不明顯，但于莎莉等[9]研究表明pH值為（9.3±0.6）的堿性飲用水能有效預防小鼠高尿酸血癥及其引起的急性腎臟組織損傷。與本研究結果不相符。原因可能與高堿性礦泉水中含有多種微量元素，如偏硅酸、鈉、鉀、鈣、鍶、鎂、硒、鍺、溴等相關。有文獻顯示[10-12]，飲水中低鎂可影響血脂代謝，純凈水由于不含有鎂等微量元素，飲用純凈水可不同程度影響大鼠脂代謝關鍵酶活性及載脂蛋白含量，長期飲用可能對脂蛋白代謝有負面影響；通過飲水途徑補充鎂可影響載脂蛋白的含量，從而調節血脂異常，起到保護作用。通過以上資料初步考慮礦泉水中的多種有益的微量元素影響了脂質代謝，抑制了大鼠肝臟脂肪病變，控制了血糖上升。

本次實驗為MS患者中患有脂肪肝及有糖尿病危險因素人群提供了一定的科學健康飲水參考，關于天然高堿性水對大鼠肝臟脂肪變及血糖抑制的具體機制還需要進一步證實。另外，天然高堿性水對大鼠其他代謝綜合征的臨床影響還有待于進一步的實驗觀察。