李 惠,沈 澎,盧大雷,徐 丹,王衛杰
(開封醫學科學研究所醫用細胞生物實驗室,河南 開封 475000)
觀察飼料添加劑對幼犬性激素水平的影響
李惠,沈澎,盧大雷,徐丹,王衛杰
(開封醫學科學研究所醫用細胞生物實驗室,河南 開封475000)
研究分析市場上正在廣泛使用的飼料添加劑,探討二次飼喂雄性幼犬后飼料添加劑蓄積對其生長、生殖發育的影響研究。選擇12只1月齡犬,隨機分為試驗組和對照組,對照組飼喂正常犬日糧和正常對照組老鼠,試驗組飼喂高劑量組大鼠和正常犬日糧,喂養幼犬直至成熟,檢測食用飼料添加劑大鼠是否對雄性犬的生長、生殖發育產生影響。采用酶聯免疫試劑盒的方法來檢測犬血清激素指標水平。試驗組雌二醇、促卵泡激素含量明顯升高(P<0.01),而睪酮含量明顯降低,有顯著性差異(P<0.01),飼料添加劑高劑量組對犬血清中的促黃體生成未見顯著變化。
飼料添加劑;犬;性激素水平;蓄積
隨著飼料工業發展,飼料添加劑在我國得到了迅速的應用和推廣,添加劑的種類在增加,其作用也不僅僅是促進生長,一些添加劑已成為促進營養物質消化吸收或保證動物營養生理功能正常發揮所必需的物質,成為全價飼料中必不可少的組成部分。但是,有些飼料添加劑如果殘留在畜產品中和通過糞尿排出,將會造成環境土壤、表層水體、植物和動物等的藥物蓄積或殘留,從而對人的健康和環境產生不良影響。
為了檢測食用飼料添加劑大鼠是否對雄性犬的生長、生殖發育產生影響,并初步探討其作用的相關機制,從而為進一步研究動物飼料添加劑對雄性犬的生長發育的影響及其環境危險度評價提供初步試驗依據,現報告如下。
1.1實驗動物
SD雄性大鼠:26日齡SD雄性大鼠,體質量為(85.05± 4.48)g,由河南省實驗動物中心提供。自由飲水,實驗室溫度為22~24℃,空氣相對濕度控制在50%~65%,室內照明以自然采光為主,環境較安靜。
選用從農村收購的13只犬,3只公犬10只母犬,體質量為3.8~4.5 kg左右。為了排除遺傳因素的影響,將3只公犬和10只母犬交配所生的幼犬,從10窩中選取6窩,每窩選用2只體格健壯、發育良好、體質量相近的犬作為對照組和試驗組,共計12只。
1.2飼料添加劑
市售4%仔豬用復合預混料。
1.3主要試劑
犬雌二醇(E2)酶聯免疫分析試劑盒,犬促黃體生成素(LH)酶聯試劑盒,犬促卵泡素(FSH)酶聯免疫試劑盒,犬睪酮(T)酶聯免疫分析試劑盒。
2.1飼養管理
試驗組和對照組犬全部飼養于同一動物舍,由專人采取相同的飼養管理方式。犬進欄前3 d對欄舍和食槽進行清洗、消毒,然后標記號。試驗前進行驅蟲,并按常規免疫注射疫苗,預試7 d結束后,早晨空腹逐頭稱重,經驗收各組平均體質量無差異,作為起始體質量,進入正式試驗。該試驗采用群飼,每天喂料2次,投料時間為早上8∶00,下午4∶00。飼料計量不限量,給食以吃飽而食槽無剩余料為原則,保證充足清潔飲水,每天打掃動物舍2次(上午、下午各1次),每兩天沖洗1次,每星期消毒2次。記錄各組投料量與剩料量,并觀察犬的生長發育、拉稀、采食等健康情況。
2.2飼料制備及喂養
2.2.1試驗劑量的確定
采用直接計算法:即將已知動物應用劑量換算成mg/m2,再求實驗動物的適用劑量。
2.2.2飼料制備
用飼養老鼠用的普通飼料,結合預試驗將飼料劑量確定為:4%飼料添加劑配制成百分含量為0%、30%,正常劑量組采用0%的混合飼料;高劑量組采用30%的混合飼料。
2.2.3喂養劑量
配方:肉類524 g(57.3%),谷類300 g(32.7%),蔬菜76 g(8.3%),鹽15 g(1.7%)。犬的每日食量按0.262 kg計算。
幼犬每日肉類:0.262×57.3%=0.150 kg;實驗大鼠平均重量300.00 g,大約需要0.5只;試驗組及對照組幼犬2月齡開始喂養0.5只大鼠,以后每月增加0.5只;對照組飼喂正常犬日糧和正常對照組老鼠,試驗組飼喂高劑量組大鼠和正常犬日糧,飼喂期為10個月。
大鼠去皮,用水洗凈,切碎煮熟,再混入蔬菜,短時間煮沸,使之成為混合的肉菜湯,加入谷類食物。蔬菜應充分沖洗,除去泥沙。
2.3犬血清激素指標測試方法
2.3.1放射免疫法測定激素水平的原理
①使抗原或抗體結合到某種固相載體表面,并保持其免疫活性。②使抗原或抗體與某種酶連接成酶標抗原或抗體,這種酶標抗原或抗體既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在測定時,受檢標本(測定其中的抗體或抗原)和酶標抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復合物與其他物質分開,最后結合在固相載體上的酶量與標本中受檢物質的量成一定的比例。加入酶反應的底物后,底物被酶催化變為有色產物,產物的量與標本中受檢物質的量直接相關,故可根據顏色反應的深淺來進行定性或定量分析。由于酶的催化頻率很高,故可極大地放大反應效果,從而使測定方法達到很高的敏感度。
2.3.2試劑盒的使用
試劑盒采用上海江萊生物科技有限公司試劑盒。
用SPSS19.0作方差分析、X2檢驗等統計分析,對于部分數據作圖及相關分析。
4.1犬體質量測定結果
該試驗中,試驗各組犬的體質量從4個月開始明顯增高(P<0.01),分別給予不同天數喂養后,試驗組犬體質量與對照組相比明顯升高,差異有統計學意義(P<0.01)(結果見表1)。
4.2犬的血清激素指標結果
與對照組相比,試驗組雌二醇(E2)、促卵泡激素(FSH)含量明顯升高(P<0.01),而睪酮(T)含量明顯降低,有顯著性差異(P<0.01),飼料添加劑高劑量組對犬血清中的促黃體生成(LH)未見顯著變化(結果見表2)。

表1 試驗各組犬體質量變化結果/kg(x±s)

表2 試驗中各組犬的血清激素指標結果(x±s)
5.1雄性幼犬食用實驗大鼠對其體質量的影響
動物體質量是化學毒物引起機體和器官組織的損傷和病理學改變的重要而敏感的指標之一。由于體質量的變化可以反映飼料添加劑對犬生長發育的影響,因此,以體質量作為飼料添加劑對機體生長指標的評價標準。結果顯示,雄性幼犬食用實驗大鼠后,試驗組與對照組犬的生長指標體質量從4月齡開始明顯增高,試驗組雄性犬比對照組雄性犬生長速度快。說明隨著飼喂實驗大鼠飼料添加劑含量的逐漸升高,犬的體質量逐漸增加,飼料添加劑對犬體質量有一定的影響,在一定程度上促進了犬的生長。
5.2雄性幼犬食用實驗大鼠對其血清激素指標的影響
雄性性活動受多種因素的影響,如神經機制、體液因素、情緒、年齡、疾病等。其內分泌調節主要受下丘腦-垂體-睪丸軸的調控,其中垂體分泌促黃體生成素和促卵泡激素,而內分泌激素調節精子的生發過程,對精子的生發過程起著重要的作用,睪丸的生精功能主要受這兩種激素的調節[1-2]。促卵泡激素對精子發生的調節作用主要是通過支持細胞對精子發生的啟動和生殖細胞的分化上。促卵泡激素水平的高低受睪丸支持細胞分泌的抑制素調節[3]。
青春期前處于一個相對平衡的狀態。當進入青春期時,下丘腦對少量雄激素(主要是睪酮)的負反饋的敏感性驟降,導致下丘腦釋放促性腺激素釋放激素增多,刺激垂體分泌促黃體生成素和促卵泡激素,促黃體生成素刺激睪丸間質細胞分泌睪酮,促黃體生成素和促卵泡激素再反饋刺激性腺分泌性激素,使性器官及性征相繼發育,同時升高的雄激素(主要是睪酮)又對下丘腦和垂體激素的合成與分泌起負反饋調節作用,由此使下丘腦-垂體-睪丸軸的活動在較高的水平上建立新的聯系。在此過程中,促性腺激素及性激素在體內的水平均有提高。一般認為該系統的發動引起了生殖系統的快速生長,出現第二性征的發育。
雄性動物體內亦含有雌二醇等雌激素,以雌二醇生物活性最高,它由周邊組織如皮膚將睪酮轉化而來,也來自體內腎上腺和睪丸的少量分泌。睪丸內產生的雌激素是以雄激素-睪酮為來源[4],經過酶的催化而轉化為雌二醇,雌二醇作用于下丘腦,調節下丘腦促性腺激素釋放激素的脈沖性釋放,從而調節了垂體促性腺激素的釋放。此外,雌二醇還能在睪丸內對睪酮進行調節,雌二醇含量異常增高可抑制睪酮的合成。
該研究中,各組犬血清雌二醇、促卵泡激素含量與對照組相比均明顯升高,睪酮含量與對照組相比明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.01)。雌二醇含量的異常增高,破壞了體內雌激素——雄激素平衡,從而引起機體血清睪酮水平降低。該試驗中,隨著飼喂實驗大鼠的飼料添加劑劑量增加,犬的睪丸重量減輕,因為睪丸的大小主要是由支持細胞的數量決定,因此睪丸支持細胞的數量必定減少,從而抑制了抑制素的合成和分泌,血清抑制素水平的降低反饋性地使腦垂體持續分泌促卵泡激素,從而使血清促卵泡激素水平升高。血清睪酮水平降低同時刺激垂體分泌促黃體生成素和促卵泡激素,引起促卵泡激素水平升高。該試驗結果說明飼料添加劑可使血清雌二醇水平升高,從而抑制睪酮合成、降低血清睪酮水平。研究結果提示食用實驗大鼠可降低雄性幼犬精子質量,從而影響青春期雄性幼犬生殖器官的發育,引起生殖系統的損傷。
飼料添加劑對性功能的作用仍需進一步研究,其相關機制仍有待深入探討。作者認為可能與以下因素有關:①超量飼喂大鼠,可能引起雄性幼犬肥胖,進而影響其性功能;②二次飼喂蓄積可能也對其生殖情況產生影響,其相關機制仍有待深入探討。目前一些飼料添加劑使用不當或過量不僅對動物產生危害作用,而且通過糞尿排出,將會造成環境土壤、表層水體、植物和動物等的藥物蓄積或殘留,從而對人的健康和環境產生不良影響。因此,對飼料添加劑進行深入研究,掌握其對動物的影響、作用機制以及環境中的殘留問題等情況,可為國家制定相應的法律提供依據,對保證人類的身體健康、提高生活質量具有重要的意義。
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1004-5090(2015)03-0008-03
2015-01-01)