不同水質(zhì)對小鼠臟器系數(shù)及血糖影響的研究

陳榮河等

[摘要] 目的 初步探討不同飲用水對小鼠臟器系數(shù)及血糖水平的影響。 方法 分別測定純凈水、自來水、凈化水、高偏硅酸天然礦泉水的偏硅酸含量。將80只ICR小鼠隨機分為4組，每組各20只，雌雄各半，分別用純凈水（對照組）、自來水、凈化水和礦泉水喂養(yǎng)，90 d后眼球取血，測定空腹血糖值及小鼠體重、臟器系數(shù)。 結(jié)果 4種飲用水的偏硅酸含量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），含量高低依次為純凈水<凈化水<自來水<礦泉水。與純凈水組比較，凈化水組的小鼠心臟系數(shù)明顯降低（P<0.05）；礦泉水組雌性小鼠的空腹血糖水平也明顯降低（P<0.05）。 結(jié)論 不同水質(zhì)可能對小鼠心臟系數(shù)及雌性小鼠血糖代謝有影響。

[關(guān)鍵詞] 水；偏硅酸；血糖；臟器系數(shù)

[中圖分類號] R332 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2014）08（a）-0017-03

Effect of different water quality on organ coefficent and blood glucose in mice

CHEN Rong-he1 ZHANG Tong-nian2 RUAN Guo-hong1

1.Department of Health Inspection and Quarantine，F(xiàn)ujian Medical University，F(xiàn)uzhou 350108，China；2.Runhe Mineral Water Co. Ltd.，F(xiàn)uzhou 350012，China

[Abstract] Objective To explore the effect of different drinking water on organ coefficent and blood glucose in mice. Methods Metasilicic acid content was measured in the pure water，tap water，filtered tap-water and high metasilicate mineral water respectively.80 ICR mice （half male and half female） were randomly divided into the four groups and fed with pure water （the control group），tap water，filtered tap-water and mineral water respectively.After 90 days， blood samples were taken from the eyeballs of mice. Then the fasting blood glucose，body weight and organ coefficient were analyzed. Results Metasilicic acid content of four kinds of drinking water had a statistical difference （P<0.05）， which were pure water

[Key words] Water；Metasilicic acid；Blood glucose；Organ coefficient

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，目前人們對飲用水的選擇日益多樣化。除普通自來水外，市場上各種各樣的新型飲用水正因其良好的衛(wèi)生質(zhì)量及保健功效，被越來越多的人選擇作為日常飲水的來源。水是生命之源、健康之本，壞水致病，好水治病。糖尿病是以高血糖為主要標(biāo)志的內(nèi)分泌代謝性疾病，是嚴(yán)重威脅人類健康的主要慢性病之一[1]。國外研究表明某些特殊水質(zhì)飲用水具有預(yù)防、治療糖尿病的作用[2～5]。本研究擬對4種水（純凈水、凈化水、自來水、礦泉水）進(jìn)行偏硅酸含量分析和動物實驗，初步探討不同飲用水對小鼠臟器系數(shù)及血糖水平的影響。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

自來水（福州市政供水）、自來水經(jīng)家用凈水器（福建金源泉科技發(fā)展有限公司）過濾而得的凈化水、純凈水（福建醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)院實驗室）、高偏硅酸天然礦泉水（福建省潤和礦泉水有限公司），均符合相應(yīng)的國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。鹽酸、鉬酸銨（分析純，上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、偏硅酸標(biāo)準(zhǔn)使用液（100 μg/ml，中國計量科學(xué)研究院）JM20002電子天平（徐姚紀(jì)銘稱重校驗設(shè)備有限公司）、TGL-16G臺式高速離心機（上海醫(yī)用分析儀器廠）、VIS-7220N可見分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）、AU2700全自動生化分析儀（日本Olympus公司）。

1.2 實驗動物

3月齡清潔級ICR小鼠80只，雌雄各半，雄性體重（36±2）g，雌性體重（23±2）g，由福建醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，許可證號：SCXK（閩）2012-0001。飼養(yǎng)于清潔動物實驗房，環(huán)境溫度為（22±2）℃，環(huán)境相對濕度為（55±15）%。維持飼料，購于北京華阜康生物科技股份有限公司。

1.3 分組與處理

小鼠在清潔環(huán)境下適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，按體重隨機分為4組：純凈水組（對照組）、自來水組、凈化水組、礦泉水組，每組各20只，雌雄各半，各組小鼠自由攝水，實驗周期為90 d。實驗結(jié)束時，各組小鼠禁食不禁水12 h后，稱重，頸椎脫臼處死，取材，檢測各種指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)及方法

3 討論

硅普遍存在于自然界，為人們所熟悉，是地殼中最為豐富的元素之一，僅次于氧，但硅在水中的溶解度很低，水中可溶性硅一般以原硅酸（偏硅酸+水）形式存在[7]。原硅酸可被胃腸道有效吸收，是人體硅元素的主要生物利用來源[8]。硅是人體中含量較多的必需微量元素之一，它在人體中參與骨的鈣化過程，有助于結(jié)締組織細(xì)胞形成細(xì)胞外的軟骨基質(zhì)，維護(hù)心血管正常功能，有一定的抗衰老效果[9]。

本研究初步觀察到，與純凈水組比較，礦泉水組的雌性小鼠的空腹血糖明顯降低。本實驗受試天然礦泉水為高偏硅酸型，其偏硅酸含量高達(dá)90.75 mg/L，是國家標(biāo)準(zhǔn)25 mg/L的3.5倍以上。研究表明飲用富含硅元素的礦泉水可以促進(jìn)體內(nèi)鋁元素的清除，預(yù)防其蓄積[10]，而鋁攝入過多可能引起葡萄糖耐量因子活性降低，誘發(fā)血糖升高[11]，因此，飲用硅元素如此豐富的天然礦泉水，有可能使機體血糖處于相對較低水平。值得注意的是，與其他3組比較，本研究中礦泉水組小鼠的體重及臟器系數(shù)無明顯變化，提示礦泉水組雌性小鼠的血糖水平應(yīng)該是處于正常范圍內(nèi)，故從此角度推測長期飲用該型天然礦泉水可能在糖尿病預(yù)防上具有一定的價值，其中的具體作用機制還有待今后進(jìn)一步研究。

此外，本實驗還發(fā)現(xiàn)，與純凈水組比較，凈化水組的小鼠心臟系數(shù)下降明顯。近期的研究依然表明在飲用水低鎂地區(qū)補鎂，可以有效預(yù)防高血壓[12]，故推測小鼠長期飲用純凈水，與其他3種含鎂飲用水組比較，血壓可能處于較高水平，心臟后負(fù)荷大，時間久后心肌肥大，進(jìn)而表現(xiàn)出心臟系數(shù)較高；而凈化水是自來水經(jīng)凈水器過濾后制得，該凈水器不僅可除余氯、重金屬，還能富集對人體有益的礦物質(zhì)，經(jīng)其過濾水中可能富含鎂元素，可預(yù)防血壓升高，心臟系數(shù)低，但本推測證據(jù)不足，還有待進(jìn)一步驗證。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 趙玉瓊.糖尿病動物模型[J].實驗動物科學(xué)，2012，29（2）：53-57.

[2] Kajiyama S，Hasegawa G，Asano M，et al.Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance[J].Nutr Res，2008，28（3）：137-143.

[3] Ha BG，Shin EJ，Park JE，et al.Anti-diabetic effect of balanced deep-sea water and its mode of action in high-fat diet induced diabetic mice[J].Mar Drugs，2013，11（11）：4193-4212.

[4] Koh G，Lee DH，Lee SA，et al.Effect of jeju water on blood glucose levels in diabetic patients：a randomized controlled trial[J].Evid Based Complement Alternat Med，2013.[Epub 2013 Nov 18]

[5] Shirahata S，Hamasaki T，Teruya K.Advanced research on the health benefit of reduced water[J].Trends Food Sci Tech，2012，23（2）：124-131.

[6] 袁春暉，潘振球，馮家力，等.礦泉水中偏硅酸測定有關(guān)探討[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（3）：451-452.

[7] Vasanthi N，Saleena LM，Raj SA.Silicon in day today life[J].World Appl Sci J，2012，17（11）：1425-1440.

[8] Jurki LM，Cepanec I，Paveli SK，et al.Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds：new perspectives for therapy[J].Nutr Metab（Lond）， 2013，10（1）：2.

[9] 吳茂江.硅與人體健康[J].微量元素與健康研究，2012， 29（2）：65-67.

[10] Davenward S，Bentham P，Wright J，et al.Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the 'aluminum hypothesis' in Alzheimer′s disease[J].J Alzheimers Dis，2013， 33（2）：423-430.

[11] 馬麗雅，郭湘云，盧啟明.不同人群血清鋁、鉛、鉻含量與血糖水平的觀察[J].中國綜合臨床，2004，20（9）：794-795.

[12] Rasic-Milutinovic Z，Perunicic-Pekovic G，Jovanovic D，et al.Association of blood pressure and metabolic syndrome components with magnesium levels in drinking water in some Serbian municipalities[J].J Water Health，2012，10（1）：161-169.

（收稿日期：2014-05-12 本文編輯：許俊琴）

1.2 實驗動物

3月齡清潔級ICR小鼠80只，雌雄各半，雄性體重（36±2）g，雌性體重（23±2）g，由福建醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，許可證號：SCXK（閩）2012-0001。飼養(yǎng)于清潔動物實驗房，環(huán)境溫度為（22±2）℃，環(huán)境相對濕度為（55±15）%。維持飼料，購于北京華阜康生物科技股份有限公司。

1.3 分組與處理

小鼠在清潔環(huán)境下適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，按體重隨機分為4組：純凈水組（對照組）、自來水組、凈化水組、礦泉水組，每組各20只，雌雄各半，各組小鼠自由攝水，實驗周期為90 d。實驗結(jié)束時，各組小鼠禁食不禁水12 h后，稱重，頸椎脫臼處死，取材，檢測各種指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)及方法

3 討論

硅普遍存在于自然界，為人們所熟悉，是地殼中最為豐富的元素之一，僅次于氧，但硅在水中的溶解度很低，水中可溶性硅一般以原硅酸（偏硅酸+水）形式存在[7]。原硅酸可被胃腸道有效吸收，是人體硅元素的主要生物利用來源[8]。硅是人體中含量較多的必需微量元素之一，它在人體中參與骨的鈣化過程，有助于結(jié)締組織細(xì)胞形成細(xì)胞外的軟骨基質(zhì)，維護(hù)心血管正常功能，有一定的抗衰老效果[9]。

本研究初步觀察到，與純凈水組比較，礦泉水組的雌性小鼠的空腹血糖明顯降低。本實驗受試天然礦泉水為高偏硅酸型，其偏硅酸含量高達(dá)90.75 mg/L，是國家標(biāo)準(zhǔn)25 mg/L的3.5倍以上。研究表明飲用富含硅元素的礦泉水可以促進(jìn)體內(nèi)鋁元素的清除，預(yù)防其蓄積[10]，而鋁攝入過多可能引起葡萄糖耐量因子活性降低，誘發(fā)血糖升高[11]，因此，飲用硅元素如此豐富的天然礦泉水，有可能使機體血糖處于相對較低水平。值得注意的是，與其他3組比較，本研究中礦泉水組小鼠的體重及臟器系數(shù)無明顯變化，提示礦泉水組雌性小鼠的血糖水平應(yīng)該是處于正常范圍內(nèi)，故從此角度推測長期飲用該型天然礦泉水可能在糖尿病預(yù)防上具有一定的價值，其中的具體作用機制還有待今后進(jìn)一步研究。

此外，本實驗還發(fā)現(xiàn)，與純凈水組比較，凈化水組的小鼠心臟系數(shù)下降明顯。近期的研究依然表明在飲用水低鎂地區(qū)補鎂，可以有效預(yù)防高血壓[12]，故推測小鼠長期飲用純凈水，與其他3種含鎂飲用水組比較，血壓可能處于較高水平，心臟后負(fù)荷大，時間久后心肌肥大，進(jìn)而表現(xiàn)出心臟系數(shù)較高；而凈化水是自來水經(jīng)凈水器過濾后制得，該凈水器不僅可除余氯、重金屬，還能富集對人體有益的礦物質(zhì)，經(jīng)其過濾水中可能富含鎂元素，可預(yù)防血壓升高，心臟系數(shù)低，但本推測證據(jù)不足，還有待進(jìn)一步驗證。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 趙玉瓊.糖尿病動物模型[J].實驗動物科學(xué)，2012，29（2）：53-57.

[2] Kajiyama S，Hasegawa G，Asano M，et al.Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance[J].Nutr Res，2008，28（3）：137-143.

[3] Ha BG，Shin EJ，Park JE，et al.Anti-diabetic effect of balanced deep-sea water and its mode of action in high-fat diet induced diabetic mice[J].Mar Drugs，2013，11（11）：4193-4212.

[4] Koh G，Lee DH，Lee SA，et al.Effect of jeju water on blood glucose levels in diabetic patients：a randomized controlled trial[J].Evid Based Complement Alternat Med，2013.[Epub 2013 Nov 18]

[5] Shirahata S，Hamasaki T，Teruya K.Advanced research on the health benefit of reduced water[J].Trends Food Sci Tech，2012，23（2）：124-131.

[6] 袁春暉，潘振球，馮家力，等.礦泉水中偏硅酸測定有關(guān)探討[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（3）：451-452.

[7] Vasanthi N，Saleena LM，Raj SA.Silicon in day today life[J].World Appl Sci J，2012，17（11）：1425-1440.

[8] Jurki LM，Cepanec I，Paveli SK，et al.Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds：new perspectives for therapy[J].Nutr Metab（Lond）， 2013，10（1）：2.

[9] 吳茂江.硅與人體健康[J].微量元素與健康研究，2012， 29（2）：65-67.

[10] Davenward S，Bentham P，Wright J，et al.Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the 'aluminum hypothesis' in Alzheimer′s disease[J].J Alzheimers Dis，2013， 33（2）：423-430.

[11] 馬麗雅，郭湘云，盧啟明.不同人群血清鋁、鉛、鉻含量與血糖水平的觀察[J].中國綜合臨床，2004，20（9）：794-795.

[12] Rasic-Milutinovic Z，Perunicic-Pekovic G，Jovanovic D，et al.Association of blood pressure and metabolic syndrome components with magnesium levels in drinking water in some Serbian municipalities[J].J Water Health，2012，10（1）：161-169.

（收稿日期：2014-05-12 本文編輯：許俊琴）

1.2 實驗動物

3月齡清潔級ICR小鼠80只，雌雄各半，雄性體重（36±2）g，雌性體重（23±2）g，由福建醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，許可證號：SCXK（閩）2012-0001。飼養(yǎng)于清潔動物實驗房，環(huán)境溫度為（22±2）℃，環(huán)境相對濕度為（55±15）%。維持飼料，購于北京華阜康生物科技股份有限公司。

1.3 分組與處理

小鼠在清潔環(huán)境下適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，按體重隨機分為4組：純凈水組（對照組）、自來水組、凈化水組、礦泉水組，每組各20只，雌雄各半，各組小鼠自由攝水，實驗周期為90 d。實驗結(jié)束時，各組小鼠禁食不禁水12 h后，稱重，頸椎脫臼處死，取材，檢測各種指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)及方法

3 討論

硅普遍存在于自然界，為人們所熟悉，是地殼中最為豐富的元素之一，僅次于氧，但硅在水中的溶解度很低，水中可溶性硅一般以原硅酸（偏硅酸+水）形式存在[7]。原硅酸可被胃腸道有效吸收，是人體硅元素的主要生物利用來源[8]。硅是人體中含量較多的必需微量元素之一，它在人體中參與骨的鈣化過程，有助于結(jié)締組織細(xì)胞形成細(xì)胞外的軟骨基質(zhì)，維護(hù)心血管正常功能，有一定的抗衰老效果[9]。

本研究初步觀察到，與純凈水組比較，礦泉水組的雌性小鼠的空腹血糖明顯降低。本實驗受試天然礦泉水為高偏硅酸型，其偏硅酸含量高達(dá)90.75 mg/L，是國家標(biāo)準(zhǔn)25 mg/L的3.5倍以上。研究表明飲用富含硅元素的礦泉水可以促進(jìn)體內(nèi)鋁元素的清除，預(yù)防其蓄積[10]，而鋁攝入過多可能引起葡萄糖耐量因子活性降低，誘發(fā)血糖升高[11]，因此，飲用硅元素如此豐富的天然礦泉水，有可能使機體血糖處于相對較低水平。值得注意的是，與其他3組比較，本研究中礦泉水組小鼠的體重及臟器系數(shù)無明顯變化，提示礦泉水組雌性小鼠的血糖水平應(yīng)該是處于正常范圍內(nèi)，故從此角度推測長期飲用該型天然礦泉水可能在糖尿病預(yù)防上具有一定的價值，其中的具體作用機制還有待今后進(jìn)一步研究。

此外，本實驗還發(fā)現(xiàn)，與純凈水組比較，凈化水組的小鼠心臟系數(shù)下降明顯。近期的研究依然表明在飲用水低鎂地區(qū)補鎂，可以有效預(yù)防高血壓[12]，故推測小鼠長期飲用純凈水，與其他3種含鎂飲用水組比較，血壓可能處于較高水平，心臟后負(fù)荷大，時間久后心肌肥大，進(jìn)而表現(xiàn)出心臟系數(shù)較高；而凈化水是自來水經(jīng)凈水器過濾后制得，該凈水器不僅可除余氯、重金屬，還能富集對人體有益的礦物質(zhì)，經(jīng)其過濾水中可能富含鎂元素，可預(yù)防血壓升高，心臟系數(shù)低，但本推測證據(jù)不足，還有待進(jìn)一步驗證。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 趙玉瓊.糖尿病動物模型[J].實驗動物科學(xué)，2012，29（2）：53-57.

[2] Kajiyama S，Hasegawa G，Asano M，et al.Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance[J].Nutr Res，2008，28（3）：137-143.

[3] Ha BG，Shin EJ，Park JE，et al.Anti-diabetic effect of balanced deep-sea water and its mode of action in high-fat diet induced diabetic mice[J].Mar Drugs，2013，11（11）：4193-4212.

[4] Koh G，Lee DH，Lee SA，et al.Effect of jeju water on blood glucose levels in diabetic patients：a randomized controlled trial[J].Evid Based Complement Alternat Med，2013.[Epub 2013 Nov 18]

[5] Shirahata S，Hamasaki T，Teruya K.Advanced research on the health benefit of reduced water[J].Trends Food Sci Tech，2012，23（2）：124-131.

[6] 袁春暉，潘振球，馮家力，等.礦泉水中偏硅酸測定有關(guān)探討[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（3）：451-452.

[7] Vasanthi N，Saleena LM，Raj SA.Silicon in day today life[J].World Appl Sci J，2012，17（11）：1425-1440.

[8] Jurki LM，Cepanec I，Paveli SK，et al.Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds：new perspectives for therapy[J].Nutr Metab（Lond）， 2013，10（1）：2.

[9] 吳茂江.硅與人體健康[J].微量元素與健康研究，2012， 29（2）：65-67.

[10] Davenward S，Bentham P，Wright J，et al.Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the 'aluminum hypothesis' in Alzheimer′s disease[J].J Alzheimers Dis，2013， 33（2）：423-430.

[11] 馬麗雅，郭湘云，盧啟明.不同人群血清鋁、鉛、鉻含量與血糖水平的觀察[J].中國綜合臨床，2004，20（9）：794-795.

[12] Rasic-Milutinovic Z，Perunicic-Pekovic G，Jovanovic D，et al.Association of blood pressure and metabolic syndrome components with magnesium levels in drinking water in some Serbian municipalities[J].J Water Health，2012，10（1）：161-169.

（收稿日期：2014-05-12 本文編輯：許俊琴）