小花棘豆中毒對家兔運氧能力和抗氧化損傷的研究

王 帥，賈琦珍，陳根元，胡建軍，張 玲，馬春暉，3

（1.塔里木大學動物科學學院，新疆 阿拉爾843300；2.新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆 阿拉爾843300；3.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子832000）

小花棘豆為豆科棘豆屬植物，是新疆危害最嚴重的毒草植物[1]。目前國內外研究認為小花棘豆中毒的機理為小花棘豆主要毒性成分苦馬豆素是α-甘露糖苷酶的特異性抑制劑，可導致合成的低聚糖在溶酶體內蓄積，從而影響糖蛋白的合成，其特征性病理變化為組織細胞的胞漿空泡變性。但James等[2]的研究，盡管苦馬豆素能引起肝、腎實質細胞空泡變性，但低聚糖僅蓄積于腎臟；李培峰等[3]認為，小花棘豆中毒導致的細胞空泡變性與自由基引起的空泡變性有一定的相似性，并發現小花棘豆生物堿可顯著影響小鼠氧自由基代謝。王帥等[4]研究發現，苦馬豆素可顯著降低小鼠肝臟的抗氧化能力。目前小花棘豆對家兔抗氧化損傷的研究較少，本試驗通過對小花棘豆攻毒家兔血液運氧能力和抗氧化指標的分析，研究不同劑量小花棘豆對家兔的毒性效應，完善家兔小花棘豆中毒的機理。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、試劑與儀器 小花棘豆2012年7月采集于新疆和田地區策勒縣恰哈鄉，由塔里木大學動物科學學院草業科學學科組鑒定。取植株的地上部分，陰干、保存備用。

總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）、總膽固醇（T-CHO）、甘油三酯（TG）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）檢測試劑盒，均購自南京建成生物工程公司；其余試劑均為國產分析純；實驗室用水為超純水。

VetTest 8008型生化分析儀，StatSpin VT型離心機，北京安普生化科技有限公司；BS124型精密電子天平，德國賽多力斯；Direct-Q3型超純水系統，美國Millipore；MR231型高速冷凍離心機，法國Jouan。

1.2 試驗動物 家兔24只，雌雄各半，4～5月齡，體重2.0±0.1 kg，購自塔里木大學動物科學學院實驗站。購回后內服左旋咪唑（3mg/kg）驅蟲，臨床觀察2周，確認臨床健康后隨機分為對照組，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組，每組6只。分籠飼養。對照組飼喂青干草和少量精料，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組分別按照5、10、20 g/kg·d的劑量飼喂小花棘豆，待采食完畢后，再添加青干草和精料，自由飲水，試驗期70 d。

1.3 測定指標 攻毒試驗結束后對試驗兔空腹耳緣靜脈采血，部分肝素抗凝用于檢測血常規指標，包括：紅細胞數（RBC）、血紅蛋白濃度（HGB）、紅細胞壓積（HCT）、平均紅細胞體積（MCV）、平均紅細胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細胞血紅蛋白濃度（MCHC）、紅細胞體積分布（RDW）等；部分分離血清后用于測定：總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、MDA、T-CHO、TG；部分采用改良哈貝爾序列超速離心分離法分離血漿脂蛋白，測定指標包括：VLDL、LDL和HDL。

1.4 數據分析 實驗數據使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 試驗家兔血液中紅細胞和血紅蛋白含量的變化 試驗結果表明，攻毒家兔血液MCV、MCH和RDW值與對照家兔差異不顯著（P＜0.05），RBC值顯著低于對照組（P＜0.05），HGB、HCT和MCHC值均極顯著低于對照組（P＜0.01）。

表1 試驗家兔血液中紅細胞和血紅蛋白的動態變化

2.2 試驗家兔血清抗氧化指標的變化 攻毒家兔血清T-AOC、SOD、GSH-Px和CAT活性均極顯著低于對照（P＜0.01），MDA含量極顯著高于對照組（P＜0.01）。試驗表明小花棘豆中毒可顯著降低家兔血清抗氧化物酶活性，從而影響血清過氧化物含量，導致家兔機體損傷。

2.3 試驗家兔血脂含量的變化 攻毒家兔血清TCHO、LDL和VLDL含量均極顯著高于對照組（P＜0.01），T-GHO含量極顯著低于對照組（P＜0.01），試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組家兔HDL-C含量均顯著低于對照組（P＜0.05），但試驗Ⅰ組與對照差異不顯著（P＞0.05）。說明小花棘豆中毒可顯著影響家兔脂肪代謝。

表2 家兔血清抗氧化指標活性的變化

表3 家兔試驗期內血脂含量的變化

3 討論

沈明華等[5]研究表明，棘豆中毒家兔血液中RBC、HGB和HCT顯著低于對照，中毒家兔表現出貧血狀態，李繼興等[6]發現小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB顯著降低，并認為可能是小花棘豆對和田羊骨髓造血細胞造成損害或代謝性營養不良引起。本試驗血常規指標測定結果表明，小花棘豆中毒家兔血液RBC、HGB、HCT和MCHC含量極顯著低于對照兔，與上述報道一致。MCV、MCH和MCHC是反映紅細胞形態特征的指標，通過對它們的檢測就可以知道血紅蛋白的生成與紅細胞分化增生的情況，可作為貧血鑒別診斷的依據。試驗中攻毒家兔HGB和MCHC含量顯著降低，說明小花棘豆中毒會導致家兔貧血。血液的運氧能力主要取決于血液中紅細胞數量和血紅蛋白的含量，說明小花棘豆中毒可嚴重影響家兔血液的運氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均為生物體內重要的抗氧化物酶，3種酶組成了一個完整的抗氧化體系，起到了保護細胞膜結構和功能完整的作用。機體產生的自由基約有95%為·O2，·O2可與組織生物膜的不飽和脂肪酸發生脂質過氧化連鎖反應，其最終代謝產物MDA是目前常用的脂質過氧化代謝產物的監測指標[3]。本試驗研究結果表明，飼喂小花棘豆可顯著降低家兔血清中SOD、GSHPx和CAT的生物合成或活化，從而影響了血清中自由基的代謝，試驗中攻毒家兔血清MDA含量升高可能與此有關。血清T-AOC活力反映機體所具有的總抗氧化能力，是用于衡量機體抗氧化系統功能狀況的綜合性指標。T-AOC代表機體酶促系統和非酶促系統兩個體系共同構成的抗氧化能力及自由基代謝的狀態，能克服分析機體某種特定抗氧化成分難以準確反映生物體實際抗氧化應激能力的局限性。本試驗中攻毒家兔血清T-AOC活性顯著下降，說明小花棘豆中毒還可顯著影響家兔的非酶促系統。但T-CHO是血液中脂蛋白所含膽固醇的總和，包括游離膽固醇和膽固醇酯，T-CHO升高的原因主要有腎病綜合征、糖代謝異常以及肝臟疾病等，T-CHO是動物體內含量最高的脂類，為細胞提供和貯存能量。其含量降低的原因多為嚴重的肝功能損傷[7]。HDL是血清中顆粒密度最大的脂蛋白，可將蓄積于末梢組織的游離膽固醇與血液循環中脂蛋白或與某些大分子結合而運送到各組織細胞，主要是肝臟。LDL和VLDL是富含膽固醇的脂蛋白，被認為是致動脈粥樣硬化的因子。本試驗攻毒家兔血清中T-CHO、LDL和VLDL含量均極顯著升高，說明小花棘豆中毒可引起家兔的肝臟損傷，并可能影響家兔的脂類物質代謝，其機理可能與機體抗氧化損傷有關。

4 結論

通過小花棘豆對家兔的攻毒試驗，發現小花棘豆可導致家兔血液中T-CHO、MDA、LDL和VLDL活性異常升高，RBC、HCT、HGB、MCHC、T-CHO、TAOC、SOD、GSH-Px和CAT活性顯著下降。說明小花棘豆中毒可顯著影響家兔血液運氧能力和抗氧化能力，并可能影響機體脂類物質代謝。

[1]王帥，賈琦珍，陳根元，等.新疆小花棘豆的毒性危害與利用[J].新疆畜牧業，2012，28（4）：54-55.

[2]James L F.Swainsonine induced high mountain disease in calves[J].Vet Hum Toxicol，1991，33（3）：217-219.

[3]李培峰，趙樹臣，楊保收，等.小花棘豆主要毒性成分對小鼠體內氧自由基的影響[J].中國獸醫雜志，2005，41（11）：21-22.

[4]王帥，張玲，陳根元，等.苦馬豆素對小鼠肝臟抗氧化功能的影響[J].新疆農業科學，2012，49（12）：2304-2309.

[5]沈明華，莫重輝，趙寶玉.甘肅棘豆對實驗家兔血液學指標的影響[J].中國獸醫學報，2011，31（7）：1038-1041.

[6]李繼興，趙金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒實驗室檢測[J].中獸醫醫藥雜志，2011，47（6）：30-35.

[7]王帥，張玲，陳根元，等.小花棘豆對家兔血清生化指標的影響[J].中國獸醫科學，2013，49（2）：190-196.