不同浓度谷氨酸钠对蟾蜍离体心脏功能的影响

史晓倩

（曲阜师范大学生命科学学院 山东 曲阜 273165）

谷氨酸钠是一种氨基酸谷氨酸的钠盐。生活中调味料味精，其主要成分为谷氨酸钠。谷氨酸钠在消化过程中能分解出谷氨酸，它是人体所需的氨基酸之一,96%能被人体吸收，形成人体组织中的蛋白质。谷氨酸在体内经谷氨酸脱羧酶作用可转变成γ-氨基丁酸(GABA)，对中枢神经有抑制作用。味精加热至120℃时即变为焦谷氨酸钠，谷氨酸钠及焦谷氨酸钠对机体影响如何，一直是人们争论的话题。本实验采用蟾蜍离体心脏，观察不同浓度谷氨酸钠对心脏功能活动的影响,并分析其影响的机理。

1 材料与方法

1.1 实验动物和药品

蟾蜍20只，雌雄不限，体重不限。谷氨酸钠（国药集团化学试剂有限公司），用正常任氏液分别配制1、10、15、20 mg/mL四种浓度。

1.2 实验方法

制备蟾蜍离体心脏，采用斯氏蛙心插管法进行离体心脏灌流。用BL-410生物医学信号采集处理系统（成都泰盟电子有限公司），通过张力换能器，记录离体心脏的收缩曲线。用正常任氏液灌流，待心脏搏动稳定（约5min）后，根据记录的收缩曲线，随机测量10个连续的收缩波的收缩力（g），取平均值，并计算心率（次/min）。灵敏度为2.4kPa/cm，扫描速度为100 mm/s。

分别用不同浓度的谷氨酸钠溶液灌流心脏，记录一段时间(约3min)的收缩曲线，观察心脏活动出现改变后进行连续记录1min。计算心肌的收缩力和心率的测定。每次均连续记录正常任氏液灌流的心脏收缩曲线，再记录不同浓度谷氨酸钠灌流的心脏收缩曲线。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 不同浓度谷氨酸钠对心肌收缩力的影响

统计结果显示（表 1），浓度为10、15mg/mL谷氨酸钠溶液显著增强心肌收缩力（P＜0.05），而 20mg/mL 谷氨酸钠心肌收缩力显著降低（P＜0.05）；1mg/mL谷氨酸钠对心肌收缩力的影响与正常任氏液组比较无显著性差异。结果表明，谷氨酸钠浓度较低时收缩力增加，随着浓度的升高，心肌收缩力降低。

表1 不同浓度谷氨酸钠溶液对心肌收缩力的影响(g，)

表1 不同浓度谷氨酸钠溶液对心肌收缩力的影响(g，)

*P＜0.05,与正常任氏液比较；n=20.

2.2 不同浓度谷氨酸钠溶液对心率的影响

统计结果显示（表 2），与正常任氏液组比较，浓度为10、15、20 mg/mL 谷氨酸钠溶液都可使心率显著加快 （P＜0.05），而1 mg/mL谷氨酸钠对心率的影响不显著。

表2 不同浓度谷氨酸钠溶液对心率的影响(次/min，)

表2 不同浓度谷氨酸钠溶液对心率的影响(次/min，)

*P＜0.05,与正常任氏液比较；n=20.

3 讨论

正常情况下，一系列膜上及膜内的细胞的细胞器和蛋白质， 包括 Ca2＋通道激活时 Ca2＋的内流，Na＋/Ca2＋交换，Ca2＋-ATP酶，内质网及钙结合蛋白，使胞内Ca2＋大量由细胞内Ca2＋贮存库中释放，后者激活蛋白激酶 C，进而促进许多蛋白质或酶类磷酸化，诱发细胞各种功能的改变。当给予大量谷氨酸钠时，胞内Ca2＋增高现象被异常扩大，由此形成持久的信号而构成兴奋毒性。

味精是一种日常调味品，其主要成分为谷氨酸钠。许多方便食品及饭店、餐馆等所售食品中均含有不同浓度的味精，其增加了食品的鲜味感，深受人们喜爱。但人们在食用时，是否考虑到它对机体产生的负面影响，尤其是对心脏的影响，是值得重视的问题。本研究结果显示，谷氨酸钠可使心率加快，低浓度可使心肌收缩力加快，可能的原因是，通过谷氨酸钠心血管受体与G蛋白偶联，通过磷脂酰肌醇第二信使系统，最后导致细胞内Ca2＋浓度升高，导致心率加快，心肌收缩力加强，但是具体作用机制尚需进一步探讨。高浓度溶液时，可使心肌收缩力减弱，推测，可能的原因是，谷氨酸钠其中的 Na＋的作用，当[Na＋]0增高时, 心肌细胞的 Na＋-Ca2＋交换增强，由心肌细胞内的Ca2＋减少,心肌的收缩力降低，每搏输出量减少,心输出量降低；[Na＋]0增高，还可使心肌自律细胞(窦房结细胞)4期自动去极加速，自律性加快；非自律细胞的0期去极加速，幅度增高，心肌的自律性、传导性都增强，故心率加快,心肌的耗氧量增加。但谷氨酸钠及其代谢产物对心血管功能的影响还需做进一步的研究。

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