小花棘豆中毒對(duì)綿羊運(yùn)氧能力和抗氧化損傷的研究

陳根元 賈琦珍 王帥

摘要：探討小花棘豆（Oxytropis glabra DC）對(duì)綿羊抗氧化能力的影響，揭示小花棘豆對(duì)綿羊的毒性作用機(jī)理。將16只綿羊隨機(jī)分為4組，即對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組，3個(gè)試驗(yàn)組分別按照每千克體重5、10、20 g的劑量飼喂小花棘豆，至典型臨床癥狀出現(xiàn)，通過(guò)采血檢測(cè)綿羊紅細(xì)胞和抗氧化指標(biāo)的變化。結(jié)果顯示，與正常對(duì)照相比，中毒綿羊血液紅細(xì)胞數(shù)（RBC）、紅細(xì)胞壓積（HCT）、血紅蛋白（HGB）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細(xì)胞體積（MCV）、甘油三酯（TG）、總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）活性顯著下降，紅細(xì)胞分布寬度（RDW）、總膽固醇（TC）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、低密度脂蛋白（LDL-C）和極低密度脂蛋白（VLDL-C）含量均顯著上升。結(jié)果表明，小花棘豆中毒可顯著影響綿羊血液運(yùn)氧和抗氧化能力，并影響綿羊的脂代謝。

關(guān)鍵詞：小花棘豆（Oxytropis glabra DC）；中毒；綿羊；抗氧化損傷

中圖分類號(hào)：S853.75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）13-3193-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.032

Study on Transport Oxygen and Anti-Oxidative Damage of

Oxytropis glabra DC Poisoning in Sheep

CHEN Gen-yuan，JIA Qi-zhen，WANG Shuai

（College of Animal Science， Tarim University/Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology，

Xinjiang Production & Construction Corps， Alar 843300， Xinjiang， China ）

Abstract： 16 sheep were randomly and equally divided into 4 groups （the control group and experimental groupⅠ，Ⅱ，Ⅲ） to investigate the effect of Oxytropis glabra DC on anti-oxidative capacity， and reveal the toxicity mechanism of O. glabra DC. These experimental groups of sheep were fed daily with O. glabra DC at 5，10 or 20 g/（kg·d） until typical symptoms observed. During the test， blood routine items and biochemical parameters of each group were measured respectively. The results demonstrated that the activities of RBC， HCT，HGB，MCHC，MCV，TG，T-AOC，SOD，GSH-Px，CAT and XOD in the poisoned sheep were significantly dropped； the contents of RDW，TC，MDA，NO，NOS，LDL-C and VLDL-C in poisoned sheep were significantly higher than those of normal control group. The results showed that O. glabra DC has remarkable effects on transport oxygen， anti-oxidative capacity and lipid metabolism of sheep.

Key words： Oxytropis glabra DC； poisoning； sheep； anti-oxidative damage

小花棘豆（Oxytropis glabra DC）為豆科棘豆屬植物，是新疆危害最嚴(yán)重的毒草植物[1]。目前國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為小花棘豆中毒的機(jī)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(dǎo)致合成的低聚糖在溶酶體內(nèi)蓄積，從而影響糖蛋白的合成，其特征性病理變化為組織細(xì)胞的胞漿空泡變性[2]。但James等[3]的研究發(fā)現(xiàn)苦馬豆素可引起肝、腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞空泡變性，但低聚糖僅蓄積于腎臟；王帥等[4，5]研究發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒導(dǎo)致的細(xì)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(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒可顯著影響小鼠和家兔的抗氧化能力。目前小花棘豆對(duì)綿羊的毒性研究集中在血液指標(biāo)和免疫指標(biāo)，對(duì)其抗氧化損傷的研究較少，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)小花棘豆攻毒綿羊血液運(yùn)氧能力和抗氧化指標(biāo)的分析，研究不同劑量小花棘豆對(duì)綿羊的毒性效應(yīng)，完善綿羊小花棘豆中毒的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與主要儀器

2013年9月，小花棘豆采集于新疆阿克蘇地區(qū)烏什縣奧特貝希鄉(xiāng)，由塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)學(xué)科組鑒定。取植株的地上部分，陰干、保存?zhèn)溆谩?/p>

總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、極低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）檢測(cè)試劑盒，均購(gòu)自南京建成生物技術(shù)有限公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

CelltacEMEK-7222K型全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀（日本光電公司）；Direct-Q3型超純水系統(tǒng)（美國(guó)Millipore）；MR231型高速冷凍離心機(jī)（法國(guó)Jouan）。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

綿羊16只，品種為卡拉庫(kù)爾羊，年齡2歲左右，體重（25.0±1.6） kg，購(gòu)自阿克蘇地區(qū)沙雅縣。試驗(yàn)羊進(jìn)入羊舍前，先用84消毒液對(duì)羊舍進(jìn)行消毒，臨床觀察7 d，驅(qū)除試驗(yàn)羊體表及體內(nèi)寄生蟲(chóng)，隨機(jī)分為對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組，每組4只。對(duì)照羊自由采食，每只每日補(bǔ)飼精料300 g，試驗(yàn)組飼喂小花棘豆粉，分別按5、10、20 g/（kg·d）的劑量與300 g精料加水混勻，分上、下午2次飼喂，自行采食完后飼喂青干草。試驗(yàn)期42 d。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

攻毒試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)試驗(yàn)羊空腹頸靜脈采血，部分肝素抗凝用于檢測(cè)血常規(guī)指標(biāo)，包括：紅細(xì)胞數(shù)（RBC）、血紅蛋白濃度（HGB）、紅細(xì)胞壓積（HCT）、平均紅細(xì)胞體積（MCV）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度（MCHC）、紅細(xì)胞體積分布（RDW）等；部分分離血清后用于測(cè)定總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（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(cè)定極低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）和高密度脂蛋白（HDL-C）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)羊血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白含量的變化

由表1可知，試驗(yàn)羊血液MCHC值與對(duì)照羊差異均不顯著（P>0.05），試驗(yàn)Ⅰ組血液MCV和RDW值與對(duì)照羊差異不顯著（P>0.05）。試驗(yàn)Ⅰ組血液RBC、HCT值顯著低于對(duì)照組（P<0.05），HGB、MCH極顯著低于對(duì)照組（P<0.01）。試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組HCT、MCV、RDW值均與對(duì)照組差異顯著（P<0.05），其他指標(biāo)均極顯著低于對(duì)照組（P<0.01）。表明小花棘豆中毒可顯著影響卡拉庫(kù)爾羊血液紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白含量，進(jìn)而影響其血液運(yùn)氧能力。

2.2 試驗(yàn)羊血清抗氧化指標(biāo)的變化

由表2可知，攻毒羊血清T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性均極顯著低于對(duì)照（P<0.01），MDA、NO和NOS含量極顯著高于對(duì)照組（P<0.01）。試驗(yàn)表明小花棘豆中毒可顯著降低卡拉庫(kù)爾羊血清抗氧化物酶活性，并導(dǎo)致血清過(guò)氧化物含量升高，造成卡拉庫(kù)爾羊機(jī)體損傷。

2.3 試驗(yàn)羊血脂含量的變化

由表3可知，攻毒羊血清TC、LDL-C和VLDL-C含量均極顯著高于對(duì)照組（P<0.01），TG含量極顯著低于對(duì)照組（P<0.01）；試驗(yàn)Ⅲ組卡拉庫(kù)爾羊HDL-C含量顯著低于對(duì)照組（P<0.05），但試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組與對(duì)照差異均不顯著（P﹥0.05）。說(shuō)明小花棘豆中毒可顯著影響卡拉庫(kù)爾羊脂肪代謝。

3 討論

李繼興等[6]研究發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB顯著降低，并認(rèn)為可能是小花棘豆對(duì)和田羊骨髓造血細(xì)胞造成損害或代謝性營(yíng)養(yǎng)不良引起。王帥等[7]研究表明小花棘豆中毒和田羊血涂片中的紅細(xì)胞大小不均一，出現(xiàn)三角形等異形，為小細(xì)胞不均一性貧血。本試驗(yàn)血常規(guī)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果表明，小花棘豆中毒卡拉庫(kù)爾羊血液RBC、HGB、MCV、HCT、MCH和RDW含量均出現(xiàn)不同程度的變化，其中MCV、MCH和MCHC是反映紅細(xì)胞形態(tài)特征的指標(biāo)，可用于檢測(cè)血紅蛋白及紅細(xì)胞的分化增生；RDW是紅細(xì)胞體積大小的變異系數(shù)，這些指標(biāo)是動(dòng)物貧血鑒別診斷的重要依據(jù)。試驗(yàn)中攻毒卡拉庫(kù)爾羊HGB、MCV、RDW含量均顯著變化，表明小花棘豆中毒會(huì)導(dǎo)致卡拉庫(kù)爾羊貧血。血液的運(yùn)氧能力主要取決于血液中紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白的含量，說(shuō)明小花棘豆中毒可嚴(yán)重影響卡拉庫(kù)爾羊血液的運(yùn)氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均為生物體內(nèi)重要的抗氧化物酶，3種酶組成了一個(gè)完整的抗氧化體系，起到了保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。機(jī)體產(chǎn)生的自由基約有95%為·O2，其最終代謝產(chǎn)物MDA是目前常用的脂質(zhì)過(guò)氧化代謝產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)指標(biāo)[4，5]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，飼喂小花棘豆可顯著降低卡拉庫(kù)爾羊血清中SOD、GSH-Px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(yàn)中攻毒羊血清MDA含量升高可能與此有關(guān)。血清T-AOC活力反映機(jī)體所具有的總抗氧化能力，是用于衡量機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo)。T-AOC代表機(jī)體酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)兩個(gè)體系共同構(gòu)成的抗氧化能力及自由基代謝的狀態(tài)，能克服分析機(jī)體某種特定抗氧化成分難以準(zhǔn)確反映生物體實(shí)際抗氧化應(yīng)激能力的局限性。本試驗(yàn)中攻毒羊血清T-AOC活性顯著下降，說(shuō)明小花棘豆中毒還可顯著影響卡拉庫(kù)爾羊的非酶促系統(tǒng)。XOD的激活劑為氧，小花棘豆中毒可導(dǎo)致動(dòng)物貧血，進(jìn)而影響血液運(yùn)氧能力，本試驗(yàn)中中毒卡拉庫(kù)爾羊血清XOD活性的下降可能與其有關(guān)。NO在動(dòng)物機(jī)體由NOS合成，其既是重要的信號(hào)分子，也是一種自由基。高濃度的NO會(huì)發(fā)揮細(xì)胞毒性，對(duì)機(jī)體造成氧化損傷。試驗(yàn)研究表明，小花棘豆中毒不僅影響卡拉庫(kù)爾羊的抗氧化酶系統(tǒng)，也影響其非酶促系統(tǒng)，小花棘豆中毒可造成卡拉庫(kù)爾羊嚴(yán)重的抗氧化損傷。

TC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，TC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，TG是動(dòng)物體內(nèi)含量最高的脂類，為細(xì)胞提供和貯存能量。其含量降低的原因多為嚴(yán)重的肝功能損傷[8]。HDL-C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(huán)中脂蛋白或與某些大分子結(jié)合而運(yùn)送到各組織細(xì)胞，主要是肝臟。LDL-C和VLDL-C是富含膽固醇的脂蛋白，被認(rèn)為是致動(dòng)脈粥樣硬化的因子。本試驗(yàn)攻毒卡拉庫(kù)爾羊血清中TC、LDL-C和VLDL-C含量均極顯著升高，說(shuō)明小花棘豆中毒可引起卡拉庫(kù)爾羊的肝臟損傷，并可能影響卡拉庫(kù)爾羊的脂類物質(zhì)代謝，其機(jī)理可能與機(jī)體抗氧化損傷有關(guān)。

4 結(jié)論

通過(guò)小花棘豆對(duì)卡拉庫(kù)爾羊的攻毒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小花棘豆可導(dǎo)致家兔血液中RDW、TC、MDA、NO、NOS、LDL-C和VLDL-C活性異常升高，RBC、HCT、HGB、MCH、MCV、TG、T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性顯著下降。說(shuō)明小花棘豆中毒可顯著影響家兔血液運(yùn)氧能力和抗氧化能力，并可能影響機(jī)體脂類物質(zhì)代謝。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王 帥，張 玲，陳根元，等.小花棘豆生態(tài)學(xué)研究概況[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，35（3）：85-88.

[2] 王 帥，賈琦珍，陳根元，等.和田羊小花棘豆中毒與血液生化指標(biāo)的相關(guān)性研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2013，3（7）：40-43.

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

[4] 王 帥，張 玲，陳根元，等.苦馬豆素對(duì)小鼠肝臟抗氧化功能的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（12）：2304-2309.

[5] 王 帥，陳根元，張 玲，等.苦馬豆素對(duì)家兔腦組織抗氧化功能的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2013，33（8）：1272-1277.

[6] 李繼興，趙金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2011，47（6）：30-35.

[7] 王 帥，張 玲，陳根元，等.小花棘豆中毒對(duì)和田羊血液學(xué)指標(biāo)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（10）：33-38.

[8] 王 帥，賈琦珍，陳根元，等.小花棘豆中毒對(duì)和田羊血清蛋白和血脂的影響[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2014，41（2）：148-152.