微量元素硼對(duì)大鼠營(yíng)養(yǎng)和毒性作用及作用機(jī)理的研究.pdf

1、硼(B)是地殼中含量很低的一種非金屬微量元素，是植物的必需微量元素。硼及其化合物廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、化妝品和醫(yī)療衛(wèi)生等部門。近年來(lái)研究表明，適量硼對(duì)人和動(dòng)物具有營(yíng)養(yǎng)作用，高劑量硼則對(duì)人和動(dòng)物具有不利影響，甚至毒性作用。本課題以196只清潔級(jí)SD大鼠為試驗(yàn)動(dòng)物，研究飲水添加硼40、80、160、320、640mg/L對(duì)大鼠的生長(zhǎng)與器官發(fā)育、血液生理生化、血清和器官抗氧化能力、以及舌、胃、肝臟、胰腺、睪丸、附睪、脾臟和腺垂體等器官顯

2、微和超微結(jié)構(gòu)的影響，探討硼對(duì)大鼠的營(yíng)養(yǎng)和毒性作用機(jī)理。具體內(nèi)容如下： 1.硼對(duì)大鼠生長(zhǎng)及器官發(fā)育的影響通過(guò)測(cè)定大鼠體重、體長(zhǎng)和器官質(zhì)量或長(zhǎng)度，計(jì)算Lee's指數(shù)和相應(yīng)器官指數(shù)，研究硼對(duì)雌雄大鼠生長(zhǎng)和器官發(fā)育的影響。結(jié)果顯示：飲水添加硼40～320mg/L對(duì)大鼠BM、ADG、Lee's指數(shù)、器官質(zhì)量及腸管長(zhǎng)度與指數(shù)多無(wú)顯著影響(p>0.05)，對(duì)65d雄性大鼠肝、腎上腺、胸腺和睪丸質(zhì)量有多有顯著降低作用(p<0.05或p<0.01

3、)；添加硼40～80mg/L對(duì)95d大鼠器官質(zhì)量多有升高作用，但差異不顯著(p>0.05)；添加硼640mg/L對(duì)大鼠BM、ADG、Lee's指數(shù)和器官質(zhì)量(或長(zhǎng)度)及其指數(shù)多有顯著影響(p<0.05或p<0.01)。結(jié)果表明，飲水添加硼40～80mg/L對(duì)65d大鼠生長(zhǎng)及器官發(fā)育有較明顯促進(jìn)作用；添加硼160～320mg/L多有較明顯的不良影響；添加硼640mg/L則有明顯的抑制甚至毒性作用。 2.硼對(duì)大鼠血液生理生化的影響通

4、過(guò)血細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白含量測(cè)定、血清部分生化指標(biāo)測(cè)定、血涂片染色及血細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察，研究硼對(duì)大鼠血液生理生化的影響。結(jié)果顯示：與同日齡對(duì)照組相比較，各試驗(yàn)組網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)不同程度升高；試驗(yàn)I、Ⅱ組紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量多顯著升高(P<0.05)，白細(xì)胞數(shù)和白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)多無(wú)顯著差異(P>0.05)：試驗(yàn)III～V組的紅、白細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量顯著降低(P<0.05或P<0.01)低于同日齡對(duì)照組，中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和

5、單核細(xì)胞比例多顯著降低(P<0.05或P<0.01)，95d淋巴細(xì)胞比例顯著升高(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅰ組紅細(xì)胞和無(wú)粒白細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化，有粒白細(xì)胞胞核體積增大：試驗(yàn)II～V組，隨硼添加量增大，變形、破損、崩解的紅細(xì)胞增多，淋巴細(xì)胞胞核先固縮后腫脹，有粒白細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)顆粒減少或消失，胞核難以著色，試驗(yàn)V組多葉型中性粒細(xì)胞增多。試驗(yàn)I～I(xiàn)V組血清膽固醇含量不同程度降低，試驗(yàn)V組顯著升高(P<0.05或P<0.01)。65d試驗(yàn)III、

6、V組和95d試驗(yàn)V組血糖水平顯著降低(P<0.05或P<0.01)。各試驗(yàn)組血清TRP含量差異不顯著(P>0.05)。65d試驗(yàn)Ⅲ組和95d試驗(yàn)V組血清ALT活性顯著降低(P<0.05)。65d試驗(yàn)V組血清AST活性顯著升高(P<0.05)，95d試驗(yàn)I、V組顯著降低(P<0.05)。65d試驗(yàn)V組血清ALP活性顯著降低(P<0.05)。65d試驗(yàn)Ⅰ組血鈣水平顯著升高(P<0.05)，65試驗(yàn)IV、V組和95d試驗(yàn)II～I(xiàn)V組顯著降低(

7、P<0.05或P<0.01)。95d試驗(yàn)IV、V組血磷水平顯著降低(P<0.05)。65d試驗(yàn)Ⅲ組和95d試驗(yàn)V組血鎂水平顯著下降(P<0.05)。結(jié)果表明，飲水添加40mg/L硼對(duì)大鼠血細(xì)胞發(fā)生、增殖分化及形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能有明顯促進(jìn)作用；添加80～640mg/L硼對(duì)血細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能有不同程度損傷，甚至毒性作用；飲水添加40～640mg/L硼對(duì)血清各項(xiàng)生化指標(biāo)有不同程度的影響。 3.硼對(duì)大鼠血清和器官抗氧化能力的影響使用SOD

8、、CAT、MDA、GSH-PX和考馬斯亮蘭試劑盒測(cè)定血清和器官的SOD、CAT和GSH-PX活性，以及MDA和組織蛋白含量。結(jié)果顯示：飲水添加40mg/L硼對(duì)大鼠血清各抗氧化指標(biāo)無(wú)顯著影響(P>0.05)；使95d多個(gè)器官SOD、CAT和GSH-PX活性有顯著升高，部分器官M(fèi)DA含量顯著降低(P<0.05或P<0.01)。添加80mg/L硼可顯著升高95d大鼠血清SOD活性及部分器官SOD、CAT和GSH-PX活性(P<0.05或P<0

9、.01)；顯著降低延髓和肝MDA含量(P<0.05)。添加160mg/L硼對(duì)95d大鼠血清SOD和部分器官SOD、CAT、GSH-PX活性，以及少數(shù)器官M(fèi)DA含量有顯著升高作用：對(duì)95d血清MDA含量及部分器官M(fèi)DA含量、SOD和GSH-PX活性則有顯著降低作用(P<0.05或P<0.01)。添加320mg/L硼對(duì)65d大鼠血清MDA含量，95d大鼠血清和部分器官SOD活性，多個(gè)器官M(fèi)DA含量，以及部分器官CAT和GSH-PX活性有顯著

10、升高作用(P<0.05或P<0.01)；對(duì)95d血清和多個(gè)器官GSH-PX活性，部分SOD和CAT活性有顯著降低作用(P<0.05或P<0.01)。添加640mg/L硼對(duì)大鼠血清MDA含量及SOD、CAT和GSH-PX活性多有顯著影響，多數(shù)器官SOD、CAT和GSH-PX活性顯著降低(P<0.05或P<0.01)；對(duì)95d大鼠各器官M(fèi)DA含量有明顯升高作用。結(jié)果表明，飲水添加40～80mg/L硼可不同程度提高機(jī)體的抗氧化能力；添加320

11、～640mg/L硼對(duì)機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)則有不良影響甚至毒性作用。 4.硼對(duì)大鼠器官顯微和超微結(jié)構(gòu)的影響利用光鏡和電鏡制片技術(shù)觀察95d大鼠舌、胃、肝、睪丸、脾和腺垂體等6個(gè)器官的顯微和超微結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示：試驗(yàn)I、Ⅱ組各器官組織結(jié)構(gòu)發(fā)育良好，器官結(jié)構(gòu)清晰，各種細(xì)胞排列規(guī)則、整齊；細(xì)胞內(nèi)胞核場(chǎng)染色質(zhì)增多，胞質(zhì)內(nèi)線粒體、RER和高爾基復(fù)合體等細(xì)胞器發(fā)達(dá)，腺垂體分泌細(xì)胞體積增大，分泌顆粒數(shù)量增多；各器官和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)功能旺盛狀態(tài)。表明飲

12、水添加40～80mg/L硼對(duì)大鼠各器官的組織結(jié)構(gòu)與功能有較明顯的促進(jìn)與增強(qiáng)作用，其中以添加40mg/L硼組的作用效果最好。試驗(yàn)Ⅲ組大鼠各器官組織結(jié)構(gòu)可見(jiàn)不同程度輕微病變，表明飲水添加160mg/L硼對(duì)大鼠舌、肝臟、胰腺、睪丸等器官發(fā)育及組織結(jié)構(gòu)與功能有較輕微不良影響或損傷作用。試驗(yàn)IV、V組大鼠各器官顯微和超微病變明顯，舌絲狀乳頭項(xiàng)部溶解，味蕾萎縮；胃黏膜上皮細(xì)胞壞死、脫落，胃底腺萎縮、結(jié)構(gòu)混亂；肝細(xì)胞萎縮或腫脹，各種細(xì)胞器數(shù)量減少、結(jié)