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黑茶(Dark tea)一般是由粗老叶片加工制成的,含氟量普遍高于其他茶类。我国西北地区部分少数民族有长期大量饮用黑茶的习惯,过量的摄入会导致饮茶型氟中毒。黑茶中氟的毒性不仅取决于氟含量的高低,更与氟的生物利用度密切相关。黑茶化学组分复杂,这些化合物的存在必然会影响茶叶中氟的生物利用度。此外,当地居民在饮茶时有添加奶、盐和酥油等习惯,而膳食添加也会影响茶叶中氟的生物利用度。因此,研究黑茶中氟的生物利用度和筛选茶叶中拮抗氟吸收的因子对保护消费者身体健康和保障饮茶安全有重大意义。本研究首先通过动物试验研究不同膳食添加对黑茶氟在体内吸收的影响;利用建立的Caco-2细胞模型,筛选影响茶叶中氟吸收的拮抗因子,并探讨其影响机理。主要研究结果包括:(1)本文通过大鼠灌胃法分别给予Na F溶液、黑茶茶汤及添加不同浓度奶粉、酥油和食盐的黑茶茶汤,含氟量均为45 mg/L。在氟处理后不同时间点经眼眶取血测定血液中氟浓度,分析药时曲线、药动学参数和粪便中氟含量。研究发现,黑茶组药时曲线下面积(AUC0-t)和血氟峰浓度(Cmax)比Na F组分别低41.10%和45.78%,这说明黑茶氟的生物利用度低于Na F溶液。添加奶粉后,AUC0-t显著降低,在奶粉添加量为1:1、1:3和1:6(w/w)时,AUC0-t分别降低了24.86%,51.15%和76.67%,说明奶粉添加可以降低黑茶氟的生物利用度;同时,与对照组相比,Cmax随着奶粉添加量增加而降低,低剂量、中剂量和高剂量组分别分别降低了24.44%,73.33%和89.78%;Tmax随着奶粉添加量的增加显著延长,奶粉添加比例为1:6(w/w)时达峰时间(Tmax)延长了6.37倍;添加奶粉可以缩短末端消除半衰期(T1/2),说明奶粉可以加快黑茶氟在体内的消除速度;奶粉的添加也显著增加粪氟的排泄。酥油的添加不改变黑茶组大鼠的AUC0-t,说明酥油不能影响黑茶中氟的生物利用度;但是,三种剂量的酥油添加均降低了Cmax,降低效果不受酥油添加剂量影响;酥油添加比例为1:3(w/w)时,Tmax显著延长;酥油添加比例为1:6时,显著缩短了T1/2,该剂量酥油添加加快黑茶氟在体内的消除。食盐对黑茶中氟的生物利用度与添加剂量有关,添加0.4%(w/v%)的食盐时氟的生物利用度显著增加,而添加2%(w/v%)食盐未改变黑茶中氟的生物利用度。(2)建立了Caco-2细胞模型,通过测定跨膜电阻和透射电镜观察,发现经21天培养的Caco-2细胞模型跨膜电阻达到863.95±46.70Ω·cm~2,分化出小肠绒毛结构并形成了有效的紧密连接结构,适用于体外模拟化合物吸收转运。(3)采用树脂分离法得到黑茶中不同形态的氟,利用Caco-2细胞模型,研究黑茶中不同形态的氟化物的体外转运。研究发现阳离子形态的氟化物在肠腔侧至基底侧(AP-BL)方向上转运量低于Na F,基底侧至肠腔侧(BL-AP)方向转运无显著差异,而阴离子形态氟的转运量与Na F在AP-BL和BL-AP方向均无显著差异,这说明黑茶中阳离子形态氟化物是可能造成黑茶氟生物利用度低于Na F的主要原因。(4)探究了Al3+、Na2SeO3和EGCG对氟化物在Caco-2细胞中摄取和转运的影响。研究发现,添加Al3+可以显著增加氟化物在细胞内的摄取,摄取量随Al3+浓度增加而增加;添加2.5,10和40 mg/L Al3+均可降低氟化物在Caco-2细胞中的双向转运量,其中添加10 mg/L Al3+时效果最显著,这可能是铝的添加会改变供给池中氟的赋存形态,而不同形态的氟化物在Caco-2细胞中的摄取和转运机理可能不同;不同浓度Na2SeO3对Caco-2细胞摄取氟化物没有显著性影响;10,20,40μM EGCG对氟化物在Caco-2细胞双向转运无显著影响,100μM EGCG会抑制氟化物AP-BL方向的转运。(5)通过Caco-2细胞模型,研究20 mg/L F-、2.5 mg/L Al3++20 mg/L F-、10 mg/L Al3++20mg/L F-和40 mg/L Al3++20 mg/L F-时,温度、解偶联剂和EDTA对Caco-2细胞摄取和转运氟化物的影响。结果发现,低温条件和Na N3均可以抑制F-在Caco-2细胞中的摄取和转运,说明F-的摄取和转运可能是主动运输的过程;EDTA处理促进F-的双向转运,说明F-在Caco-2细胞中的转运可以通过细胞的旁路通道进行。所以,F-的摄取可能有主动运输的参与,转运过程可能是主动运输和细胞旁路通道共同完成的。添加Al3+后,低温抑制氟化物的摄取和转运,说明不同形态氟的摄取和转运过程是温度依赖的。Na N3可以抑制不同形态氟的摄取,说明不同形态氟的摄取过程是能量依赖的,Na N3还可以抑制2.5 mg/L和40 mg/L Al3+添加时氟化物的转运,对10 mg/L Al3+添加时氟化物的转运影响较小,而此添加浓度时溶液中氟主要以Al F3为主,说明在10 mg/L Al3+添加溶液中Al F3的转运过程受到ATP代谢影响较小。添加不同浓度Al3+后,EDTA均可促进氟化物的转运,说明不同形态氟化物均可以通过细胞间的旁路通道进行转运,其中10 mg/L Al3+添加后,氟化物转运量增加最大,说明Al F3更易经旁路通道进行运输。