不同濃度谷氨酸鈉對(duì)蟾蜍離體心臟功能的影響

史曉倩

（曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 山東 曲阜 273165）

谷氨酸鈉是一種氨基酸谷氨酸的鈉鹽。生活中調(diào)味料味精，其主要成分為谷氨酸鈉。谷氨酸鈉在消化過(guò)程中能分解出谷氨酸，它是人體所需的氨基酸之一,96%能被人體吸收，形成人體組織中的蛋白質(zhì)。谷氨酸在體內(nèi)經(jīng)谷氨酸脫羧酶作用可轉(zhuǎn)變成γ-氨基丁酸(GABA)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。味精加熱至120℃時(shí)即變?yōu)榻构劝彼徕c，谷氨酸鈉及焦谷氨酸鈉對(duì)機(jī)體影響如何，一直是人們爭(zhēng)論的話題。本實(shí)驗(yàn)采用蟾蜍離體心臟，觀察不同濃度谷氨酸鈉對(duì)心臟功能活動(dòng)的影響,并分析其影響的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和藥品

蟾蜍20只，雌雄不限，體重不限。谷氨酸鈉（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），用正常任氏液分別配制1、10、15、20 mg/mL四種濃度。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

制備蟾蜍離體心臟，采用斯氏蛙心插管法進(jìn)行離體心臟灌流。用BL-410生物醫(yī)學(xué)信號(hào)采集處理系統(tǒng)（成都泰盟電子有限公司），通過(guò)張力換能器，記錄離體心臟的收縮曲線。用正常任氏液灌流，待心臟搏動(dòng)穩(wěn)定（約5min）后，根據(jù)記錄的收縮曲線，隨機(jī)測(cè)量10個(gè)連續(xù)的收縮波的收縮力（g），取平均值，并計(jì)算心率（次/min）。靈敏度為2.4kPa/cm，掃描速度為100 mm/s。

分別用不同濃度的谷氨酸鈉溶液灌流心臟，記錄一段時(shí)間(約3min)的收縮曲線，觀察心臟活動(dòng)出現(xiàn)改變后進(jìn)行連續(xù)記錄1min。計(jì)算心肌的收縮力和心率的測(cè)定。每次均連續(xù)記錄正常任氏液灌流的心臟收縮曲線，再記錄不同濃度谷氨酸鈉灌流的心臟收縮曲線。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 不同濃度谷氨酸鈉對(duì)心肌收縮力的影響

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示（表 1），濃度為10、15mg/mL谷氨酸鈉溶液顯著增強(qiáng)心肌收縮力（P＜0.05），而 20mg/mL 谷氨酸鈉心肌收縮力顯著降低（P＜0.05）；1mg/mL谷氨酸鈉對(duì)心肌收縮力的影響與正常任氏液組比較無(wú)顯著性差異。結(jié)果表明，谷氨酸鈉濃度較低時(shí)收縮力增加，隨著濃度的升高，心肌收縮力降低。

表1 不同濃度谷氨酸鈉溶液對(duì)心肌收縮力的影響(g，)

表1 不同濃度谷氨酸鈉溶液對(duì)心肌收縮力的影響(g，)

*P＜0.05,與正常任氏液比較；n=20.

2.2 不同濃度谷氨酸鈉溶液對(duì)心率的影響

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示（表 2），與正常任氏液組比較，濃度為10、15、20 mg/mL 谷氨酸鈉溶液都可使心率顯著加快 （P＜0.05），而1 mg/mL谷氨酸鈉對(duì)心率的影響不顯著。

表2 不同濃度谷氨酸鈉溶液對(duì)心率的影響(次/min，)

表2 不同濃度谷氨酸鈉溶液對(duì)心率的影響(次/min，)

*P＜0.05,與正常任氏液比較；n=20.

3 討論

正常情況下，一系列膜上及膜內(nèi)的細(xì)胞的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)， 包括 Ca2＋通道激活時(shí) Ca2＋的內(nèi)流，Na＋/Ca2＋交換，Ca2＋-ATP酶，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及鈣結(jié)合蛋白，使胞內(nèi)Ca2＋大量由細(xì)胞內(nèi)Ca2＋貯存庫(kù)中釋放，后者激活蛋白激酶 C，進(jìn)而促進(jìn)許多蛋白質(zhì)或酶類磷酸化，誘發(fā)細(xì)胞各種功能的改變。當(dāng)給予大量谷氨酸鈉時(shí)，胞內(nèi)Ca2＋增高現(xiàn)象被異常擴(kuò)大，由此形成持久的信號(hào)而構(gòu)成興奮毒性。

味精是一種日常調(diào)味品，其主要成分為谷氨酸鈉。許多方便食品及飯店、餐館等所售食品中均含有不同濃度的味精，其增加了食品的鮮味感，深受人們喜愛(ài)。但人們?cè)谑秤脮r(shí)，是否考慮到它對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的負(fù)面影響，尤其是對(duì)心臟的影響，是值得重視的問(wèn)題。本研究結(jié)果顯示，谷氨酸鈉可使心率加快，低濃度可使心肌收縮力加快，可能的原因是，通過(guò)谷氨酸鈉心血管受體與G蛋白偶聯(lián)，通過(guò)磷脂酰肌醇第二信使系統(tǒng)，最后導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度升高，導(dǎo)致心率加快，心肌收縮力加強(qiáng)，但是具體作用機(jī)制尚需進(jìn)一步探討。高濃度溶液時(shí)，可使心肌收縮力減弱，推測(cè)，可能的原因是，谷氨酸鈉其中的 Na＋的作用，當(dāng)[Na＋]0增高時(shí), 心肌細(xì)胞的 Na＋-Ca2＋交換增強(qiáng)，由心肌細(xì)胞內(nèi)的Ca2＋減少,心肌的收縮力降低，每搏輸出量減少,心輸出量降低；[Na＋]0增高，還可使心肌自律細(xì)胞(竇房結(jié)細(xì)胞)4期自動(dòng)去極加速，自律性加快；非自律細(xì)胞的0期去極加速，幅度增高，心肌的自律性、傳導(dǎo)性都增強(qiáng)，故心率加快,心肌的耗氧量增加。但谷氨酸鈉及其代謝產(chǎn)物對(duì)心血管功能的影響還需做進(jìn)一步的研究。

［1］解景田,趙靜，主編.生理學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2002.

［2］王桂蘭，李韶，孫貽華，等.L-谷氨酸鈉對(duì)大鼠心功能的影響[J].濱州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1996,19:424-427.

［3］王益光，王玉良，顧蘊(yùn)輝，等.大鼠外側(cè)下丘腦-穹窿周圍區(qū)注入谷氨酸鈉及其受體阻斷劑的心血管效應(yīng)[J].中國(guó)臨床康復(fù)，2005,9:89-91.

［4］李少民，何有才，蔡澄，等.谷氨酸鈉及持續(xù)灌注停搏液心肌保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)胸心血管外科臨床雜志,1997,4:226-229.

［5］張國(guó)璽.科學(xué)食用味精[J].醫(yī)藥與保健，2011,4:72-73.

［6］于立堅(jiān)，馬娟，馬潤(rùn)娣，等.小鼠腦室內(nèi)注射神經(jīng)干細(xì)胞裂解液促進(jìn)谷氨酸鹽誘導(dǎo)的興奮性神經(jīng)元損傷的修復(fù)[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2011,33:1086-1093.