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007 影响蔬菜中β-胡萝卜素转化为维生素A的因素
大量研究表明多种因素如食物基质、膳食脂肪的数量及机体的营养状况等均可影响蔬菜中的β-胡萝卜素转化为维生素A的效率.本文主要对各种影响因素及其相关干预措施进行阐述.
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095 β-胡萝卜素转化为维生素A的机制、调节和生物学意义
β-胡萝卜素转化为维生素A(VA)的生物过程涉及中心裂解和偏心裂解两个途径.中心裂解利用细胞质β-胡萝卜素15,15'-双加氧酶,使β-胡萝卜素从中间断裂为两分子视黄醛,再被还原为视黄醇(VA),或者被氧化为视黄酸.中心裂解是活体小肠将β-胡萝卜素变成VA的主要途径.偏心裂解将β-胡萝卜素转变为不同链长的β-脱辅基-胡萝卜醛,再被氧化为相应的β-脱辅基-胡萝卜酸,之后通过一个类似脂肪酸β-氧化的过程,逐步转化为视黄酸.中心裂解途径主要形成VA,而偏心裂解途径则将β-胡萝卜素转变成具有生物学作用的其他氧化产物.两条途径可能受到完全独立的调节,并发挥不同作用.
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074高剂量β-胡萝卜素对大量吸烟者肺癌的不利影响及其作用机制
一般认为β-胡萝卜素是抗氧化剂,具有肿瘤化学预防作用.然而用β-胡萝卜素进行的两大人群干预试验却发现补充高剂量β-胡萝卜素能增加大量吸烟和石棉职业接触人群的肺癌发病率,其机制可能是吸烟和石棉接触人群肺内产生的大量自由基使β-胡萝卜素从抗氧化剂转变为促氧化剂,形成的β-胡萝卜素氧化产物直接或间接诱导DNA损伤,引起致癌效应.
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β-胡萝卜素对小鼠骨髓细胞DNA损伤的修复
β-胡萝卜素(β-Carotene,β-C)是一种广泛存在于水果和黄绿色蔬菜中的脂质抗氧化剂,从上世纪80年代以来,大量研究表明β-C具有很好的防癌、抗癌功效 [1-2],而且在肿瘤的临床放疗及部分药物如阿霉素、环磷酰胺等的化疗中可减少正常细胞的损伤,起到增效减毒的作用 [3-4].多数研究认为,β-C的这种作用主要通过发挥其抗氧化性,保护DNA和脂质分子免受氧化损伤而实现.但另一方面,对DNA的保护作用也可能通过增强体内损伤修复系统,促进DNA损伤修复实现.
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人体β-胡萝卜素的肠转化和吸收后转化的研究
目的:为了解部分中国人体内β-胡萝卜素(β-carotene, 以下简称β-C)转化维生素A (vitamin A, 以下简称VA)的效率,开展了本研究.方法:使用稳定同位素稀释法对15名50-60岁健康农村志愿者(男9,女6)进行β-C人体代谢实验.2周适应期和56天实验期内,志愿者接受常规膳食,避免大量VA和β-C摄入以及烟、酒和营养补充剂.实验第1天,给受试者含6mg氘标记β-C(2H8 β-C)玉米油胶丸,随半流质早餐(脂肪热能比25%)一起摄入.实验第4天,受试者以同样方法摄入含3mg氘标记醋酸视黄醇(2H8 RAC) 油剂胶丸.实验第1天和第4天摄入标记物后0,3,5,7,9,11,13h时,实验第2,3,5,6,7,8, 9,10,14,21,28,35,42,49,56天晨空腹时,采静脉血.用高效液相色谱仪(HPLC)分离血清β-C和VA 组分,再分别使用气相质谱仪(GC/MS)和液相质谱仪(LC/MS)测定VA和β-C组分的同位素丰度.根据VA和β-C的浓度和同位素丰度,描述标记VA和β-C在体内应答的血液动力学曲线.结果:所有15名受试者对2H8 RAC应答明显;但是在对2H8 β-C的应答方面,只有11名受试者2H4视黄醇应答曲线明显,有4名受试者血清2H4视黄醇应答曲线非常微弱.经过对备份血清样品进行的多次重复GC-MS测定,我们目前初步认定他们为对β-C转化能力低下的个体,有待进一步的研究.根据血清中2H4视黄醇(来自2H8 β-C)和2H8视黄醇(来自2H8-RAC)的曲线下面积(AUC),参照摄入的标记VA和标记β-C剂量,计算出的11名β-C转化正常者的1,6,13,20,27,34,41,52天时β-C转化为VA的平均转化系数,分别为7.1±3.4,5.6±2.7,5.4±2.9,5.1±2.8,5.0±3.0,5.0±2.9,4.9±2.9,4.8±2.8比1(摩尔单位).β-C的吸收后转化的比例6, 13, 20, 27, 34, 41, 52天时分别占(19.7±17.8)%,(22.7±20.5)%,(26.3 ± 21.2)%,(27.8±22.7)%,(28.6±22.7)%,(29.5±22.8)%和(30.1±22.1)% .结论:采用稳定同位素稀释技术,定量测定了11名中国成人个体体内β-C转化为VA的效率,按质量单位计近期(24h以内)(肠内)转化比值为13.1比1,远期(52天)转化比值为9.1比1 .远期52天时吸收后转化生成的视黄醇约占全部转化视黄醇的30%.
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β-胡萝卜素和维生素C对Ni2O3诱导人肺成纤维细胞转化的保护作用
为了探讨三氧化二镍(Ni2O3)诱导人肺成纤维(HLF)细胞恶性转化作用以及β-胡萝卜素和维生素C的保护作用,用不同浓度的Ni2O3在体外多次处理HLF细胞,利用刀豆凝集素A(ConA)凝集实验和软琼脂集落形成实验进行转化细胞的恶性鉴定;同时添加β-胡萝卜素(5.4mg/L)和维生素C的食物(1.8mg/L),观察对Ni2O3转化作用的影响.结果表明Ni2O3(0.5～2.0mg/L)可诱导HLF恶性转化,转化细胞生长速度加快,排列紊乱,失去接触抑制,呈交叉重叠生长,转化率呈剂量-效应关系.转化细胞可被低浓度ConA凝集,并在软琼脂内生长.添加β-胡萝卜素和维生素C的处理组比单用Ni2O3组的转化率显著下降(P<0.05),处理后细胞ConA凝集反应阴性,不能在软琼脂内生长.结论认为Ni2O3有较强的诱导HLF细胞恶性转化的能力,具有致癌性.β-胡萝卜素和维生素C对于镍诱导HLF恶性转化具有保护作用,提示职业接触镍的人群有必要在膳食中增加富含β-胡萝卜素和维生素C,以提高机体的抗氧化能力,从而提高机体的抗肿瘤能力.
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β-胡萝卜素对香烟烟气诱导脂质过氧化的交互作用
目的研究β-胡萝卜素对香烟烟气诱导脂质过氧化的交互作用.方法建立了大鼠肺Ⅱ型细胞体外培养模型,加入β-胡萝卜素或/和香烟烟气颗粒提取物染毒24h后,检测细胞的丙二醛(MDA)含量.并构建短期动物模型,使小鼠暴露于香烟烟气和/或补充β-胡萝卜素10天,检测血清MDA的含量.结果在大鼠肺Ⅱ型细胞模型中,随香烟烟气颗粒提取物的含量增加,MDA水平明显上升,而β-胡萝卜素各剂量组间MDA水平的差异无显著性.0.5μg/ml的β-胡萝卜素可抑制香烟烟气颗粒提取物对肺细胞脂质过氧化的诱导作用,表现为拮抗作用.在小鼠动物模型中,烟气暴露组的MDA水平显著高于正常对照组,而β-胡萝卜素各剂量组间MDA水平的差异无显著性.给予β-胡萝卜素2.5mg/kg BW的烟气暴露组小鼠血清中MDA水平下降.结论β-胡萝卜素对香烟烟气诱导的脂质过氧化具有拮抗作用,其有效作用剂量在大鼠肺Ⅱ型细胞实验中为0.5μg/ml,在小鼠实验中为2.5mg/kg BW.
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菠菜中β-胡萝卜素在人体内转化为维生素A的效率
目的 测定菠菜中β-胡萝卜素(β-c)在人体内转化为维生素A的效率.方法 将菠菜培植在25%重水(H2O)营养液,氘随机标记在类胡萝卜素分子上,其中全反式β-C同位素丰度分布的高值出现在分子量547(2H10全反式口β-C).给予10名健康成年(43～56岁)男性5.8μmol(2.0mg)溶于油的13C10视黄醇醋酸酯,作为参考VA.7天后,每位受试者摄入100g蒸熟的菠菜(含有7.0μmol或3.8mg β-C).56天试验期内,从每位受试者采集血样40次,用HPLC,GC-ECNCI-Ms和LC-APCI-MS分析视黄醇和β-C浓度及标记的视黄醇和β-C丰度.试验期间受试者维持低VA和类胡萝卜素膳食.结果 标记视黄醇血清反应曲线显示,每1nmol菠菜β-c产生了(0.25±0.10)nmol视黄醇,以13C10视黄醇醋酸酯为参照,菠菜β-C转化为VA的效率是质量比(9.0 ±4.5):1.结论 菠菜β-C可以在体内有效的转化为视黄醇,食用菠菜也提高了血清叶黄素的水平.
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β-胡萝卜素对大鼠DNA氧化及烷化损伤影响的研究
目的研究β-胡萝卜素(β-C)对大鼠DNA氧化及烷化损伤的影响,初步探讨其抗氧化作用机制.方法将大鼠随机分为5组,分别为β-C缺乏组(β-C1组)、补充0.071mg/(kg·d)(β-C2组)、0.355mg/(kg·d)(β-C3组)、4.28mg/(kg·d)(β-C4组)、15.0mg/(kg·d)(β-C5组).微量荧光法测大鼠血浆中VA含量;单细胞凝胶电泳(SCGE)观察淋巴细胞DNA氧化损伤状况;高效毛细管电泳法测尿中O6-甲基鸟嘌呤(O6-MeG)的排出量.结果经8周干预后,四个β-C补充组血浆中VA的水平为276～306μg/L,缺乏组血浆中VA的含量为135μg/L,明显低于补充组(P<0.01).DNA损伤结果显示:缺乏组大鼠淋巴细胞DNA自发性损伤明显高于补充组(P<0.01).H2O2诱导的淋巴细胞氧化损伤,4.28mg/(kg·d)组淋巴细胞氧化损伤明显低于其他4个组(P<0.01).β-C各补充剂量组的O6-MeG的排出量在第6周和第8周时均明显低于缺乏组(P<0.05).O6-MeG排出量并未随着补充剂量的增加而减少,4.28mg/(kg·d)组尿中O6-MeG排出量在第8周时低.结论β-C较长时间缺乏可导致DNA自发损伤、H2O2诱导的氧化损伤以及烷化损伤均明显增加;大剂量β-C15.0mg/(kg·d)补充对DNA损伤无明显防护作用,适量摄入β-C4.28mg/(kg·d)可发挥较好抗氧化及降低烷化损伤的效果.
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β-胡萝卜素抑制人肝癌细胞株SMMC-7721增殖的研究
为了探讨β-胡萝卜素抑制肝癌细胞增殖的机制,在体外培养肝癌细胞株SMMC-7721,培养基添加20、40及80 μmol/L β-胡萝卜素作用12、24和48h后,用四唑盐比色试验(MTT)检测细胞的存活和生长;台盼蓝拒染法绘制生长曲线; DNA凝胶电泳检测肝癌细胞凋亡.MTT检测结果显示20～80μmol/L的β-胡萝卜素均对SMMC-7721细胞株有显著的抑制作用,且呈剂量-效应关系.DNA凝胶电泳结果显示β-胡萝卜素能够诱导SMMC-7721细胞凋亡.结论认为β-胡萝卜素对人肝癌细胞株SMMC-7721的增殖具有显著的抑制作用,其机制可能是通过干扰肝癌细胞的DNA代谢和诱导肝癌细胞凋亡.
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蔬菜中胡萝卜素测定方法的改良
目的 为有效分离α-、β-胡萝卜素,对胡萝卜素测定方法进行改良.方法 样品均质后,采用乙醇60℃浸提,53℃皂化,石油醚萃取,水洗,干燥,浓缩.采用YMC Carotenoid C30色谱拄(3μm,4.6mm×150mm),流动相A(甲醇-乙腈-水,73.5∶24.5∶ 2)、流动相B(甲基叔丁基醚),进行梯度洗脱.检测波长450 nm,高效液相色谱法测定.结果 分离α-、β-胡萝卜素及其顺反异构体.多因素方差分析显示,皂化前采用乙醇加热浸提对α-、β-胡萝卜素的提取效果佳.α-及全反式-β-胡萝卜素分别在0.495～9.90 μg/mL、0.552～10.4 μg/mL范围内呈良好的线性关系,r2均大于0.999;加标回收率为81.6％ ～93.3％,精密度＜10％(n=6);当称样量为5g时,检出限为0.5 μg/100 g,定量限为1.5 μg/100 g.结论 该法有效提高了胡萝卜素的检测技术,灵敏度和准确度较高,可用于蔬菜中α-及β-胡萝卜素含量的测定.
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β-胡萝卜素的癌症化学预防机理研究进展
癌症是慢病过程顶点,是环境与遗传交互作用的结果,约35%癌症可以通过饮食调节获得预防效果.自然界约有600种仅在植物和微生物体内合成异戊二烯类化合物类胡萝卜素,少部分通过水果和蔬菜进入人体组织中,补充β-胡萝卜素可以降低癌症发病率,可能与其猝灭单线态氧、抑制过氧基的抗氧化性质有关.而ATBC(维生素E和β-胡萝卜素)和CARET( β-胡萝卜素和视黄醇)试验结果表明补充β-胡萝卜素增加吸烟和石棉人群癌症发病率,这可能是吸烟/石棉暴露造成氧应激,由此导致β-胡萝卜素原氧化,从而加剧细胞DNA氧化损伤,促进诱导I相代谢活化酶,增强吸烟中PAH对细胞转化活性所致.
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学龄儿童体内植物源性胡萝卜素转化成维生素A的效率研究
目的 确定菠菜及纯品油胶囊中β-胡萝卜素在学龄儿童体内的转化效率.方法 选取某农村小学7～9岁儿童32名,随机分为2组,每组16名,维生素A正常和缺乏者各8名,前7天每天午饭及晚饭两组分别补充氘标记菠菜5g(含2H10-β-胡萝卜素230μg)及纯品β-胡萝卜素油胶囊(含2H8-β-胡萝卜素200μg),早饭两组均服用13C10醋酸视黄醇100μg.在实验的第3、7、8、22及28天分别采集静脉血3ml,用HPLC及GC-MS测定血清中的视黄醇浓度及标记同位素的丰度,计算菠菜及纯品油胶囊中β-胡萝卜素的转化效率.结果 β-胡萝卜素油胶囊组维生素A正常和边缘缺乏的儿童β-胡萝卜素的转化率分别为2.9:1和3.2:1(质量比);菠菜组分别为10.1∶1和10.3∶1.结论 纯品油胶囊中β-胡萝卜素的转化效率明显高于菠菜;不同维生素A营养状况的儿童β-胡萝卜素的转化效率无明显差异.
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中青年人体内β-胡萝卜素转化为维生素A的效率
目的在前期对部分中老年农村居民进行了β-胡萝卜素(β-C)转化维生素A(VA)效率评价的基础上,再对10名农村中青年志愿者β-C转化效率进行研究.方法使用稳定同位素稀释法对10名38～49岁健康志愿者(男5,女5)进行β-C人体代谢实验.2周适应期和56天实验期内,志愿者接受常规膳食,避免大量VA和β-C摄入以及烟、酒和营养制剂.实验第1天,给受试者含6mg氘标记β-C(2H8β-C)玉米油胶丸,随半流质早餐(脂肪热能比25%)一起摄入.实验第4天,受试者以同样方法摄入含3mg氘标记醋酸视黄醇(2H8RAc)油剂胶丸.实验第1天和第4天摄入标记物后0、3、5、7、9、11、13h时,第2、3、5、6、7、8、9、10、14、21、28、35、42、49和56天晨空腹时,采静脉血.用高效液相色谱仪(HPLC)测定血清类胡萝卜素成分浓度,使用气相质谱仪(GC/MS)测定血清中不同来源视黄醇的同位素丰度.根据VA浓度和同位素丰度,描述标记VA在体内应答的血液动力学曲线.结果10名受试者口服2H8β-C和2H8RAc后,血清中2H4视黄醇和2H8视黄醇的应答反应均非常明显;52天时血清中2H4视黄醇(来自2H8 β-C)的曲线下面积(AUC)平均为(1289±547)nmol/d;52天的2H8视黄醇(来自2H8RAc)的AUC平均为(3560±1058)nmol/d;以摄入的2H8RAc作为VA参照,计算来自口服2H8 β-C的2H4视黄醇平均为(3434±1449)nmol/d.β-C转化为VA的转化系数平均为(3.89±2.76):1(摩尔单位)[范围是(2.00～9.61):1]或者(7.30±5.18):1(质量单位)[范围是(3.76～18.05):1].结论采用稳定同位素稀释技术,定量测定了10名中国农村中青年志愿者体内β-C转化为VA的效率,按质量单位计其转化比值平均为7.30:1.
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不同水平维生素E和β-胡萝卜素对Cu2+氧化修饰低密度脂蛋白的影响
研究不同浓度的维生素E(VE)和β-胡萝卜素(βC)对Cu2+诱导的氧化修饰低密度脂蛋白(LDL)作用的影响,通过测定硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)、LDL的电泳迁移率(Rf)以及荧光物质(Lipofusin)扫描,反映LDL的氧化修饰程度.结果表明:VE、βC均可减少TBARS的产生、减小LDL的Rf,并且具有剂量-效应关系,随浓度增加,VE抑制作用加强而βC抑制作用减弱,而且VE对TBARS的影响比βC小,对Rf的影响比βC大.二者对荧光物质均有降低作用,但无剂量-效应关系.提示VE、βC均可不同程度的抑制Cu2+氧化修饰LDL的作用,在降低机体脂质过氧化反应、减少氧化修饰型LDL(OX-LDL)的形成方面具有重要作用,但二者作用机理可能并不相同.
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阿尔兹海默病患者血浆中三种抗氧化维生素水平的Meta分析
目的 系统评价阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)患者血浆中维生素C、维生素E和β-胡萝卜素的水平.方法 计算机检索Pubmed、Science Direct、中国知网和万方数据库中发表的关于AD患者血浆中维生素C、维生素E和β-胡萝卜素水平的病例-对照研究和横断面研究(非膳食外补充),检索时限均为建库到2017年7月.结果Meta分析结果显示,与对照组相比,AD患者血浆中维生素E的水平显著下降(SMD=-1.49 μmol/L,95％ CI-2.08 ～-0.89 μmol/L,P＜0.001).维生素C和β-胡萝卜素,病例组和对照组差异无统计学意义(维生素C:SMD=-1.43μmol/L,95％ CI-3.05 ～0.19 μmol/L,P=0.083;β-胡萝卜素:SMD=-0.61 μmol/L,95％ CI-1.40 ～0.18μmol/L,P=0.131).结论 通过增加膳食中维生素E含量丰富的食物来提高血浆中维生素E的水平是AD的保护性因素,但尚不能认为维生素C和β-胡萝卜素对AD的发生有明显的影响.
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β-胡萝卜素对人膀胱癌T24细胞凋亡和细胞间隙连接蛋白43表达的影响
目的 探讨β-胡萝卜素抑制人膀胱癌T24细胞的分子生物学机制.方法 不同浓度的β-胡萝卜素作用于T244细胞,利用MTT法检测细胞增殖,流式细胞术检测其凋亡指数,半定量RT-PCR检测Cx43、Bcl-2、Bax mRNA的变化,Western blot检测Cx43、Bcl-2、Bax蛋白的表达.结果 10和20 μmol/L组β-胡萝卜素均能明显抑制T24细胞的生长和诱导细胞凋亡,其抑制率分别为28.83%、63.02%,并且呈明显的剂量-效应关系(P＜0.05),凋亡率分别为0.126±0.022和0.190±0.024(P≤0.01),随β-胡萝卜素浓度增加,细胞凋亡率增大,呈剂量依赖性关系(P=0.002).与对照组相比,10和20μmol/L组β-胡萝卜素上调Cx43 mRNA及其蛋白的表达,增强细胞间的细胞间隙连接通讯(GJIC)功能(P＜0.05),并且呈剂量依赖关系(P≤0.01);下调Bcl-2mRNA及其蛋白的表达,并且呈剂量依赖关系(P≤0.01);Bax mRNA及其蛋白的表达有上调趋势,但与对照组比较,差异无显著性.结论 β-胡萝卜素(10,20μmol/L)能通过有效下调Bcl-2mRNA及其蛋白在T24细胞的表达,上调T24细胞Cx43转录水平的表达、增强细胞间隙连接所介导的GJIC功能,从而诱导膀胱肿瘤细胞凋亡,抑制其生长.
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反相高效液相色谱法快速测定复方维生素片中微囊化β-胡萝卜素
目的 建立一种快速测定复方维生素片中微囊化β-胡萝卜素的反相高效液相色谱法.方法 样品经0.1 mol/L的碳酸钠溶液破坏微囊,甲醇-乙腈(7∶3,V/V)混合溶液超声提取,采用Agilent SB-C8柱(4.6 mm×150 mm,5μm)分离,流动相为甲醇-乙腈(9∶1,V/V),检测波长为448 nm.结果 β-胡萝卜.素在本试验色谱条件下能完全分离,其线性范围为0.41～6.20 μg/ml,平均回收率99.4％～103.3％,RSD＜2.0％.结论 该方法操作简便,能测定复方维生素片中微囊化β-胡萝卜素,精密度和回收率高,重复性好,结果符合要求.
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自由基和抗氧化营养素
有机物质在体内生物氧化,某些生理活动所进行的氧化还原反应产生一定量的自由基;自由基对人体有相当的危害,与许多疾病有关,并且是促进衰老的因素之一.近年来自由对机体的损伤引起人们高度重视,因此营养学提出了抗氧化营养素的新概念.本文参考有关文献对自由基的概念、种类、清除、对机体的损伤、抗氧化营养素的作用以及抗抗氧化营养素在临床营养学中的意义做一简要综述.
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新西兰猕猴桃胶囊对高血压病患者SOD水平影响
目的 探讨新西兰猕猴桃胶囊对高血压病患者SOD水平的影响.方法 对60例高血压患者随机分为服用猕猴桃胶囊组(试验组)30例(男性17例,女性13例)和安慰剂组(对照组)30例(男性17例,女性13例),进行一般项目的 检查包括:年龄、性别、身高(BH)、体重(BW)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、服药前心率,分别投用新西兰猕猴桃胶囊和安慰剂各1个月(1日3次,1次2粒),在服药前和服约后42d时检测生化和超氧化物歧化酶活性(SOD)水平.结果 (1)一般基线资料比较:服用猕猴桃胶囊组男性17例(49.18±11.72)岁,女性13例(53.31±7.45)岁;安慰剂对照组男性17例(49.76±10.03)岁,女性13例(50.77±10.83)岁,两组间性别、年龄分布差异无统计学意义.(2)服用猕猴桃胶囊对各指标的影响:试验组服用猕猴桃胶囊前后SOD差异有统计学意义,且服药后较服药前有明显增高.(3)服用安慰剂对各指标的影响:对照组服用安慰剂前后SOD差异有统计学意义,且服药后SOD较服药前减低.(4)试验组服用猕猴桃胶囊前后SOD差值与对照组服用安慰剂前后SOD差值的比较:两组间差异有统计学意义,且试验组明显高于安慰剂组.(5)试验组和对照组服药对血压的影响:随时间变化,收缩压和舒张压均有下降趋势,试验组收缩压较对照组下降明显,而舒张压两组趋势相似.但试验组服用猕猴桃胶囊前后血压比较无统计学意义,试验组服用猕猴桃胶囊后与对照组服用安慰剂后血压比较差异无统计学意义.结论 新西兰猕猴桃胶囊可以升高高血压患者的 SOD水平.
