动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 12: 8646 - 8655

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.704

研究论文

小鼠肠道对不同铁源铁吸收率的比较研究

  • 刘佳敏 , 1, 2 ,
  • 杨伟光 1, 2 ,
  • 尚贯雨 1, 2 ,
  • 许朝芳 3 ,
  • 方热军 , 1, 2, *
展开
  • 1 湖南农业大学动物科学技术学院, 长沙 410128
  • 2 智慧牧业湖南省工程研究中心, 长沙 410128
  • 3 广西化工研究院有限公司, 南宁 530001
* 方热军,教授,博士生导师,E-mail:

刘佳敏(2001—),女,湖南衡阳人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:

收稿日期: 2025-05-20

  网络出版日期: 2025-12-13

基金资助

智慧牧业湖南省工程研究中心(20211231GCZX)

右旋糖酐铁在断奶仔猪饲粮中使用的效果评价(2022xczx-214)

收起

A Comparative Study on Iron Absorption Rates of Different Iron Sources in Intestine of Mice

  • LIU Jiamin , 1, 2 ,
  • YANG Weiguang 1, 2 ,
  • SHANG Guanyu 1, 2 ,
  • XU Zhaofang 3 ,
  • FANG Rejun , 1, 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
  • 2 Hunan Engineering Research Center of Intelligent Animal Husbandry, Changsha 410128, China
  • 3 Guangxi Research Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Nanning 530001, China
* professor, E-mail:

Received date: 2025-05-20

  Online published: 2025-12-13

Fold

摘要

本试验旨在研究不同铁源对小鼠血液生理指标、铁表观消化率及铁吸收率的影响,比较小鼠肠道对不同铁源的铁吸收率。选择32只健康的4周龄雄性ICR小鼠,随机分为4个组,每组4个重复,每个重复2只。对照组(CON组)饲喂低铁饲粮(铁含量16 mg/kg),试验组饲喂在低铁饲粮中分别添加100 mg/kg(均以铁含量计)一水硫酸亚铁(FeSO4组)、木薯多糖铁(Dt Fe组)、右旋糖酐铁(Dex Fe组)的饲粮。试验期14 d。结果表明:1)与CON组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的血液红细胞(RBC)数量和血红蛋白(HGB)含量显著提高(P<0.05)。2)与CON组相比,FeSO4组、Dt Fe组和Dex Fe组的粪便铁含量均显著提高(P<0.05),Dt Fe组和Dex Fe组的血清铁含量显著提高(P<0.05)。与FeSO4组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的粪便铁含量显著降低(P<0.05),铁表观消化率显著提高(P<0.05)。3)与FeSO4组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的十二指肠铁吸收率显著提高(P<0.05)。4)相关性分析结果表明,FeSO4组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著正相关[相关系数(r)=0.964,P<0.05],Dt Fe组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著负相关(r=-0.988,P<0.05)。综上所述,饲粮中添加木薯多糖铁和右旋糖酐铁能提高小鼠血液RBC数量和HGB含量、铁表观消化率、肠道铁吸收率,维持肠道完整性。

关键词： 尤斯灌流; 不同铁源; 血液生理指标; 铁表观消化率; 肠道铁吸收率

本文引用格式

刘佳敏 , 杨伟光 , 尚贯雨 , 许朝芳 , 方热军 . 小鼠肠道对不同铁源铁吸收率的比较研究[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(12) : 8646 -8655 . DOI: 10.12418/CJAN2025.704

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of different iron sources on blood physiological indexes, iron apparent digestibility and iron absorption rates of mice, to compare the iron absorption rates of different iron sources in intestine of mice. Thirty-two healthy four-week-old male ICR mice were randomly divided into 4 groups with 4 replicates per group and 2 mice per replicate. The control group (CON group) was fed a low-iron diet (iron content was 16 mg/kg), and the experimental groups were fed low-iron diets supplemented with 100 mg/kg (all calculated based on iron content) ferrous sulfate monohydrate (FeSO4 group), cassava polysaccharide iron (Dt Fe group) and iron dextran (Dex Fe group), respectively. The experimental period lasted for 14 days. The results showed as follows: 1) compared with the CON group, the red blood cell (RBC) number and hemoglobin (HGB) content in blood of Dt Fe group and Dex Fe group were significantly increased (P<0.05). 2) Compared with the CON group, the fecal iron content of FeSO4 group, Dt Fe group and Dex Fe group was significantly increased (P<0.05), and the serum iron content of Dt Fe group and Dex Fe group was significantly increased (P<0.05). Compared with the FeSO4 group, the fecal iron content of Dt Fe group and Dex Fe group was significantly decreased (P<0.05), and the iron apparent digestibility was significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the FeSO4 group, the iron absorption rate in duodenum of Dt Fe group and Dex Fe group was significantly increased (P<0.05). 4) The correlation analysis results showed that there was a significant positive correlation between iron absorption rate in duodenum and iron absorption rate in jejunum of FeSO4 group [correlation coefficient (r)=0.964, P<0.05], and there was a significant negative correlation between iron absorption rate in duodenum and iron absorption rate in jejunum of Dt Fe group (r=-0.988, P<0.05). In summary, dietary cassava polysaccharide iron and iron dextran can increase the RBC number and HGB content in blood, iron apparent digestibility, intestinal iron absorption rates of mice, and maintain the intestinal integrity.

Key words： Ussing Chamber; different iron sources; blood physiological indexes; iron apparent digestibility; intestinal iron absorption rates

铁是机体必需微量元素之一,对生长发育起着十分重要的作用,其主要的吸收部位在十二指肠和空肠的前段。铁通过肠道微绒毛膜吸收,穿过细胞内部基质及基底外侧膜屏障进入血液循环。肠道微绒毛膜与肠腔和食物内容物直接接触,是肠道铁吸收的关键界面,而基底外侧膜与毛细血管接触,将铁转运到细胞外基质中,最终进入血液循环[1-2]。传统补铁产品,如硫酸亚铁,在应用中缺点日益突显,产品溶解度较低,易刺激胃肠道,导致机体极易产生腹泻、应激等不良反应,严重影响机体健康和铁吸收利用率[3]。新型补铁产品,如木薯多糖铁、右旋糖酐铁,属多糖铁类,是结构稳定的复合物,在胃肠道内不易受其他营养成分的干扰,铁含量高,利于肠道消化吸收;外部由多糖包被,有助于降低铁到达胃肠道后的释放速度,减缓铁对胃肠道的直接刺激[4-8]。木薯多糖铁是植物多糖和三价铁离子(Fe3+)络合而成的稳定的复合物,在提高血清铁含量、铁表观消化率、组织器官铁含量等方面具有优势[9]。右旋糖酐铁是右旋糖酐铁与氢氧化铁化合物进行氧化和络合反应得到的一种多糖粉剂,对提高肠道铁转运、铁吸收率、铁沉积等方面具有优势[10]。木薯多糖铁、右旋糖酐铁的生物利用度高于硫酸亚铁,作为无机铁的替代品,其有吸收效率高、副作用低的特性,具备极大的开发潜能。
尤斯灌流技术常用于研究肠道对营养物质的吸收和转运机制[11-13],具有快捷、简便等特点,主要原理是通过微电极来检测肠道细胞膜的跨膜电位差、短路电流、跨膜电阻[14]。在尤斯灌流试验中,监测组织的电生理变化可以反映肠道上皮组织紧密连接的结构和通透性,评价肠道上皮组织在试验中的完整性、可用度,能较真实地反映上皮细胞在体内的实时状态[15],能准确地表明营养物质在肠道中的吸收情况[16]。因此,本研究以ICR小鼠为试验对象,探讨硫酸亚铁、木薯多糖铁和右旋糖酐铁对小鼠血液生理指标、铁表观消化率及肠道铁吸收率的影响,并通过尤斯灌流技术评价硫酸亚铁、木薯多糖铁、右旋糖酐铁对小鼠十二指肠、空肠铁吸收率及屏障完整性影响的差异,旨在为畜禽生产中微量元素的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

一水硫酸亚铁、木薯多糖铁、右旋糖酐铁中铁元素含量分别≥30.0%、≥30.4%、≥38.1%。

1.2 试验设计与饲养管理

本试验经湖南农业大学实验动物伦理委员会批准,编号为HNAU202105。
选取体重相近、健康的4周龄雄性ICR小鼠32只(购自长沙市天勤生物技术有限公司),采用单因素完全随机设计,将小鼠分为4个组,每组4个重复,每个重复2只。对照组(CON组)饲喂低铁饲粮(铁含量16 mg/kg),试验组饲喂在低铁饲粮中分别添加100 mg/kg(均以铁计)一水硫酸亚铁(FeSO4组)、木薯多糖铁(Dt Fe组)、右旋糖酐铁(Dex Fe组)的饲粮。试验期14 d。小鼠低铁饲粮为按照美国AIN-93G标准配制的商品纯合饲粮,购于小黍有泰(北京)生物科技有限公司(批号:XSYT-ED-042)。试验动物饲养在湖南农业大学试验动物中心的标准鼠房中,室内温度控制在23~25 ℃,相对湿度在30%~50%,维持12 h光照、12 h黑暗交替循环模式,所有小鼠自由采食饲粮,自由饮用去离子水。

1.3 样品采集

试验开始时,随机采集对照组和试验组饲粮200 g,置于4 ℃冰箱保存待测。试验第12~14天,以重复为单位连续3 d采集1 g小鼠鲜粪样,去除粪样中的皮毛屑,置于-20 ℃冰箱保存待测。试验结束后,摘除眼球采血,使用乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝负压采血管于各重复中采集1 mL血液样品,室温下静止放置30 min,测定血液生理指标。此外,另收集1 mL血液于无菌无酶离心管中,在4 ℃、782.6×g条件下离心10 min,收集血清,置于-80 ℃冰箱保存,用于检测血清铁含量。采用颈椎脱臼的方式处死小鼠后,取十二指肠、空肠中段各2 cm肠段组织,放置提前配制的缓冲液中,充入混合气体(95%氧气,5%二氧化碳)15 min,待进行尤斯灌流试验。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 血液生理指标和血清铁含量

血液生理指标使用全自动血液细胞分析仪(BC-5000 Vet,深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司),于4 h内进行血常规检测,包括白细胞(white blood cell,WBC)、红细胞(red blood cell,RBC)、血小板(platelet,PLT)数量和血红蛋白(hemoglobin,HGB)含量及红细胞压积(hematocrit,HCT)、平均红细胞体积(mean corpuscular volume,MCV)。
血清铁含量采用试剂盒(北京盒子生工科技有限公司)进行测定。

1.4.2 铁表观消化率

饲料、粪便中铁含量采用火焰原子吸收分光光度计(TAS-990 Super F,北京普析通用仪器有限责任公司),参考GB/T 13885—2017的方法进行测定,酸不溶灰分(AIA)含量参照GB/T 23742—2009的方法进行测定。以AIA作为指示剂,计算铁表观消化率,公式如下:
铁表观消化率(%)=100-[(饲粮中AIA含量×粪便中铁含量)/(粪便中AIA含量×饲粮中铁含量)×100]。

1.4.3 尤斯灌流试验

1.4.3.1 试剂配制

Hepes-Tris缓冲液参照孙飞[17]的方法配制。铁试样液和转运液:配制100 mg/L的铁试样液(以铁含量计)和甘露醇溶液,4 ℃保存。

1.4.3.2 安装组织样

脱臼处死小鼠,取肠段放于Hepes-Tris缓冲液,冰上通混合气体20~30 min,剪取3~4 cm部分,固定肠黏膜侧至扩散室,加5 mL Hepes-Tris缓冲液,待系统稳定后两侧分别吸出1 mL Hepes-Tris缓冲液,各扩散室分别添加1 mL生理盐水及铁试样液(硫酸亚铁、木薯多糖铁、右旋糖酐铁),接收室各加1 mL等浓度甘露醇溶液。试验运行60 min后两室各收集1 mL样液,样液4 ℃保存待测铁含量,收集系统中电阻值(Ω·cm2)数据。

1.4.3.3 指标测定及方法

组织电阻由尤斯灌流电路系统通过数据采集器得出。样液铁含量按照试剂盒(北京盒子生工科技有限公司)进行测定,参照孙飞[17]的吸收公式计算铁吸收率,公式如下:
铁吸收率(%)=100×[(铁总含量-扩散室存留铁含量-接受室透过铁含量)/铁总含量]。

1.5 数据统计与分析

使用Excel2021对数据进行预处理,数据均使用SPSS 26.0软件进行统计分析,先对原始数据进行离群值分析,剔除离群值,采用单因素方差分析和Duncan氏法进行多重比较,对铁表观消化率、十二指肠铁吸收率、空肠铁吸收率、60 min十二指肠电阻值、60 min空肠电阻值进行Pearson相关性分析。数据结果以平均值±标准误表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 不同铁源对小鼠血液生理指标的影响

由表1可知,与CON组相比,Dt Fe组的血液RBC数量和HGB含量分别显著提高了35.50%和27.80%(P<0.05);Dex Fe组的血液RBC数量和HGB含量分别显著提高了27.99%和28.94%(P<0.05);FeSO4组的血液RBC数量和HGB含量分别提高了19.62%、18.63%,但差异不显著(P>0.05)。各组之间血液HCT、MCV及PLT、WBC数量差异不显著(P>0.05)。
表1 不同铁源对小鼠血液生理指标的影响

Table 1 Effects of different iron sources on blood physiological indexes of mice

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON FeSO4 Dt Fe Dex Fe
红细胞RBC/(×1012个/L) 6.93±0.26b 8.29±0.44ab 9.39±0.80a 8.87±0.68a 0.048
血红蛋白HGB/(g/L) 116.33±1.86b 138.00±5.69ab 148.67±9.91a 150.00±8.96a 0.039
红细胞压积HCT/% 41.67±1.07 43.70±2.30 48.83±3.98 46.17±1.69 0.280
平均红细胞体积MCV/fL 49.03±3.00 52.70±0.15 51.23±0.87 52.43±2.41 0.570
血小板PLT/(×109个/L) 475.00±36.59 568.67±64.67 594.33±44.05 557.67±10.11 0.310
白细胞WBC/(×109个/L) 3.21±0.71 8.69±2.05 6.89±2.30 5.51±1.11 0.208

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。表2至表4同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 2 to Table 4.

2.2 不同铁源对小鼠铁表观消化率和血清铁含量的影响

由表2可知,与CON组相比,FeSO4组、Dt Fe组和Dex Fe组的粪便铁含量均显著提高(P<0.05);Dt Fe组和Dex Fe组的血清铁含量显著提高(P<0.05);FeSO4组的血清铁含量有所提高,但差异不显著(P>0.05)。与FeSO4组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的粪便铁含量分别显著降低了21.78%、24.81%(P<0.05),铁表观消化率分别显著提高32.14%、27.62%(P<0.05),血清铁含量分别提高了42.67%、29.70%(P>0.05)。
表2 不同铁源对小鼠铁表观消化率和血清铁含量的影响

Table 2 Effects of different iron sources on iron apparent digestibility and serum iron content of mice

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON FeSO4 Dt Fe Dex Fe
饲粮铁含量
Dietary iron content/(mg/kg)		 16.06±1.10b 126.33±8.88a 123.25±5.28a 128.84±0.96a <0.001
粪便铁含量
Fecal iron content/(mg/kg)		 130.35±8.13c 717.87±6.35a 561.50±23.96b 539.78±13.58b <0.001
铁表观消化率
Iron apparent digestibility/%		 -217.84±41.47 32.73±0.60b 43.25±2.42a 41.77±1.47a 0.003
血清铁含量
Serum iron content/(μmol/L)		 26.26±3.47b 37.94±4.16ab 54.13±7.52a 49.21±4.22a 0.010

CON组饲粮铁含量较低,小鼠铁表观消化率计算结果为负值。因此不与试验组铁表观消化率进行统计分析。

In the CON group, the dietary iron content was low, and the calculated result of the iron apparent digestibility of mice was a negative value. Therefore, it was not statistically analyzed with the iron apparent digestibility of experimental groups.

2.3 不同铁源对小鼠肠道电阻值及铁吸收率的影响

由表3可知,与CON组相比,FeSO4组、Dt Fe组和Dex Fe组的30、60 min十二指肠电阻值显著提高(P<0.05);此外,Dex Fe组的30、60 min空肠电阻值分别显著提高了3.89%、8.47%(P<0.05),Dt Fe组的60 min空肠电阻值显著提高了8.14%(P<0.05),FeSO4组的60 min空肠电阻值显著提高了8.02%(P<0.05)。
表3 不同铁源对小鼠十二指肠、空肠电阻值的影响

Table 3 Effects of different iron sources on resistance values in duodenum and jejunum of mice Ω·cm2

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON FeSO4 Dt Fe Dex Fe

0 min		 十二指肠Duodenum 204.93±1.19b 209.88±1.34ab 214.52±3.04a 214.37±3.51a 0.040
空肠Jejunum 480.43±3.72b 489.09±1.19a 490.30±3.40a 493.96±1.56a 0.014

30 min		 十二指肠Duodenum 170.13±0.77b 199.96±2.03a 204.37±1.78a 200.12±4.74a <0.001
空肠Jejunum 436.48±1.45b 441.73±2.07b 446.14±1.90ab 453.47±6.51a 0.023

60 min		 十二指肠Duodenum 133.79±0.68b 171.07±0.82a 173.94±4.18a 176.16±5.17a <0.001
空肠Jejunum 322.38±1.71b 348.23±2.42a 348.61±2.58a 349.70±3.50a <0.001
由表4可知,与FeSO4组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的十二指肠铁吸收率分别显著提高了34.65%和32.48%(P<0.05),空肠铁吸收率有所提高,但差异不显著(P>0.05)。
表4 不同铁源对小鼠十二指肠、空肠铁吸收率的影响

Table 4 Effects of different iron sources on iron absorption rates in duodenum and jejunum of mice %

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
FeSO4 Dt Fe Dex Fe
十二指肠Duodenum 33.04±1.58b 44.49±0.62a 43.77±3.59a 0.021
空肠Jejunum 30.06±3.61 43.88±3.41 40.29±3.76 0.080

2.4 铁表观消化率与肠道铁吸收率的相关性分析

由表5、表6和表7可知,FeSO4组、Dt Fe组和Dex Fe组的铁表观消化率与肠道铁吸收率之间没有显著相关性(P>0.05)。FeSO4组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著正相关[相关系数(r)=0.964,P<0.05]。Dt Fe组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著负相关(r=-0.988,P<0.05)。
表5 FeSO4组铁表观消化率与肠道铁吸收率的相关性分析

Table 5 Correlation analysis of iron apparent digestibility and intestinal iron absorption rate in FeSO4 group

项目
Items		 铁表观消化率
Iron apparent
digestibility		 十二指肠铁
吸收率
Iron absorption
rate in duodenum		 空肠铁吸收率
Iron absorption
rate in jejunum		 60 min十二指肠
电阻值
Resistance value
in duodenum
at 60 min		 60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min
铁表观消化率
Iron apparent digestibility		 1.000
十二指肠铁吸收率
Iron absorption rate in
duodenum		 0.304 1.000
空肠铁吸收率
Iron absorption rate in jejunum		 0.465 0.964* 1.000
60 min十二指肠电阻值
Resistance value in
duodenum at 60 min		 -0.356 -0.143 -0.166 1.000
60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min		 0.320 0.175 0.178 -0.280 1.000

*表示显著相关(P<0.05)。下表同。

* indicated significant correlation (P<0.05). The same as below.

表6 Dt Fe组铁表观消化率与肠道铁吸收率的相关性分析

Table 6 Correlation analysis of iron apparent digestibility and intestinal iron absorption rate in Dt Fe group

项目
Items		 铁表观消化率
Iron apparent
digestibility		 十二指肠铁
吸收率
Iron absorption
rate in duodenum		 空肠铁吸收率
Iron absorption
rate in jejunum		 60 min十二指肠
电阻值
Resistance value
in duodenum
at 60 min		 60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min
铁表观消化率
Iron apparent digestibility		 1.000
十二指肠铁吸收率
Iron absorption rate in
duodenum		 0.206 1.000
空肠铁吸收率
Iron absorption rate in
jejunum		 -0.341 -0.988* 1.000
60 min十二指肠电阻值
Resistance value in
duodenum at 60 min		 0.370 0.392 -0.398 1.000
60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min		 0.229 -0.671 0.584 -0.705 1.000
表7 Dex Fe组铁表观消化率与肠道铁吸收率的相关性分析

Table 7 Correlation analysis of iron apparent digestibility and intestinal iron absorption rate in Dex Fe group

项目
Items		 铁表观消化率
Iron apparent
digestibility		 十二指肠铁
吸收率
Iron absorption
rate in duodenum		 空肠铁吸收率
Iron absorption
rate in jejunum		 60 min十二指肠
电阻值
Resistance value
in duodenum
at 60 min		 60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min
铁表观消化率
Iron apparent digestibility		 1.000
十二指肠铁吸收率
Iron absorption rate in
duodenum		 -0.310 1.000
空肠铁吸收率
Iron absorption rate in
jejunum		 0.194 -0.166 1.000
60 min十二指肠电阻值
Resistance value in
duodenum at 60 min		 -0.216 0.334 0.115 1.000
60 min空肠电阻值
Resistance value in
jejunum at 60 min		 -0.119 0.679 -0.075 0.383 1.000

3 讨论

3.1 不同铁源对小鼠血液生理指标的影响

铁是HGB的重要组成元素,每个HGB分子含有4个铁原子[18],HGB为RBC的主要成分,在HGB参与下,RBC能够运输氧气和二氧化碳,发挥其在呼吸和能量代谢中的关键作用[19]。本试验中,与CON组相比,Dt Fe和Dex Fe组小鼠血液RBC数量和HGB含量显著提高。研究表明,可根据血液中低RBC数量和低HGB含量判断动物是否患有生理性贫血[20],通过补铁能提高血液RBC数量和HGB含量,进而改善动物贫血[21]。这说明小鼠摄入膳食铁后,其机体的补铁状况可能首先体现在血液RBC数量和HGB含量。本研究中,饲喂补铁剂后,Dt Fe组和Dex Fe组RBC数量和HGB含量的提升和血液指标改善方面的效果优于FeSO4组。任梽源等[22]分别饲喂小鼠硫酸亚铁、右旋糖酐铁及谷氨酸铁螯合物,结果显示右旋糖酐铁在改善小鼠血液RBC数量、HGB含量和HCT方面的效果优于硫酸亚铁。

3.2 不同铁源对小鼠铁表观消化率和血清铁含量的影响

硫酸亚铁是常用的无机铁源补铁剂,其吸收率低,部分未被吸收的铁元素会经粪便排出体外,导致粪便铁含量增多。本研究中,与FeSO4组相比,Dt Fe组和Dex Fe组的小鼠粪便铁含量显著降低,铁表观消化率显著提高,血清铁含量也有所提高,说明木薯多糖铁和右旋糖酐铁的生物利用率高于硫酸亚铁。血清铁含量还能够反映肠道中的铁吸收情况[23],研究血清铁含量的变化与肠道铁吸收率,二者相互印证有效铁源在肠道的吸收状态。此外,粪便铁排出量还受到小鼠铁摄入量的影响。本试验中,低铁饲粮的摄入降低了小鼠粪便铁含量。邓圣庭等[24]研究表明,当饲喂仔猪不同水平的右旋糖酐铁时,其粪便铁含量会随铁摄入量的升高而逐渐增加。宋雅婷等[9]饲喂仔猪不同水平木薯多糖铁,其中饲喂100 mg/kg木薯多糖铁的仔猪铁表观消化率显著提高。因此,木薯多糖铁在促进铁的吸收方面可能更具有优势,其具体作用机制有待进一步研究。

3.3 不同铁源对小鼠肠道电阻值及铁吸收率的影响

本研究中,与CON组相比,添加不同铁源均提高了肠道的电阻值,减缓了电阻值下降。说明铁离子在降低肠道屏障受损程度、维持肠道完整性方面具有一定作用,其中右旋糖酐铁对维持肠道屏障完整性效果更优。无论添加何种铁源,十二指肠、空肠电阻值均会随着时间的延长呈现递减趋势,这与卓钊[23]研究结果相似。当肠道电阻值持续降低,上皮组织紧密连接的结构发生破坏,组织通透性增加,黏膜屏障受损[25]。
肠道是营养物质的主要吸收场所,因此,要比较不同铁源在体内的吸收利用率,就有必要对饲喂不同铁源后的动物肠道吸收情况进行研究[26]。在团队前期的研究[17]基础上,本试验利用同样的计算方法得到肠道铁吸收率,结果表明,与硫酸亚铁相比,饲喂木薯多糖铁和右旋糖酐铁能显著提高小鼠十二指肠铁吸收率,有提高空肠铁吸收率趋势。肠道铁吸收率结果与血清铁含量的变化结果说明木薯多糖铁和右旋糖酐铁在小鼠十二指肠、空肠的吸收效率要优于硫酸亚铁。这可能与多糖铁复合物在吸收过程对胃肠道刺激性小、生物利用度高的特点有关,并且多糖铁复合物在消化吸收后能快速提升血液铁含量,具有较高生物利用度[8,27]。本试验结果还显示,十二指肠对铁的吸收率要高于空肠,与铁主要在十二指肠进行吸收的结论[28-29]相符。

3.4 铁表观消化率与肠道铁吸收率的相关性分析

进一步相关性分析结果表明,FeSO4组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著正相关,这可能与硫酸亚铁的吸收机制密切相关。硫酸亚铁在胃酸的作用下,能够将Fe3+有效地还原为更易被肠道吸收的二价铁离子(Fe2+)[30],十二指肠和空肠都具备适宜的胃酸环境以及一系列与铁吸收相关的酶系统(如铁还原酶),促进了2个部位铁吸收的正相关关系。Dt Fe组的十二指肠铁吸收率与空肠铁吸收率呈显著负相关,说明木薯多糖铁在十二指肠和空肠的吸收可能存在竞争关系。木薯多糖铁作为一种有机铁,其结构较为稳定,不易被胃酸直接还原为Fe2+,除通过特定转运蛋白和还原酶在十二指肠被主动吸收外,或以多糖分子的形式整体吸收到十二指肠[10,31],从而减少了空肠的溶解性吸收。当然,这种负相关也与木薯多糖铁的稳定结构和消化特性有关[9]。这说明2种铁源在吸收场地和机制上存在差异,具体有待进一步研究。本研究发现,Dt Fe组和Dex Fe组的60 min十二指肠电阻值与十二指肠铁吸收率呈正相关。这说明当前阶段肠道黏膜上皮细胞的紧密连接较为完整,细胞间的缝隙较小[23,32]。这有利于维持肠道内环境的稳定,减少铁离子在肠道内的非特异性流失,并为铁的吸收创造良好的微环境,促进十二指肠对木薯多糖铁和右旋糖酐铁的吸收。

4 结论

与硫酸亚铁相比,饲粮中添加木薯多糖铁和右旋糖酐铁均能提高小鼠血液RBC数量和HGB含量、铁表观消化率、肠道铁吸收率,维持肠道完整性。此外,尤斯灌流试验结果验证了铁在十二指肠的吸收率要高于空肠。

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