皇竹草急性毒性實驗研究

趙友華 伍曉春 黃婧怡 鄒盛勤 易增興

摘要：目的 通過小鼠急性毒性試驗研究，對皇竹草的安全性作出初步評價。方法 采取經典小鼠急性毒性試驗方法，測定小鼠口服皇竹草水煎液和皇竹草粉末的半數致死量（median lethal dose LD50）及最大耐受量（maximum tolerated dose MTD）。結果 小鼠口服皇竹草水煎液和皇竹草粉末的LD50未測出；小鼠口服皇竹草水煎液的MTD為972.0g/kg/d、皇竹草粉末的MTD為10.8g/kg/d。結論 皇竹草急性毒性低，安全范圍廣。

關鍵詞： 皇竹草；急性毒性試驗；小鼠；最大耐受量

皇竹草，又稱糧竹草、王草、皇竹、巨象草、甘蔗草等，其為多年生禾本科植物[1，2]。皇竹草自1982年從哥倫比亞引入我國，主要是作為畜牧養殖業的飼草使用，因其種植管理簡單方便，適應能力較強，抗病蟲害能力強，且營養價值高，適口性廣，被越來越多的種養殖戶使用。皇竹草粗蛋白含量為218.9±4.9g/kg，粗纖維含量為172.6±12.6g/kg，粗脂肪含量為38.7±1.4g/kg，是草食性動物的優質飼草，具有潛在的飲料開發價值[3，4]。皇竹草根系發達，分蘗能力強，產量高，亦有很高的生態、工業、觀賞等方面價值，堪稱草中之皇。皇竹草營養豐富，葉質柔軟多汁，適口性廣，目前已經在牛、馬、羊、兔、豬、雞、鵝、魚、竹鼠等各類食草動物的喂飼中廣泛推廣使用[5-8]。但是，有關皇竹草的毒性卻鮮見文獻報道，本實驗對皇竹草的急性毒性進行相關研究，為其作為草食動物的飼料源及其飼料的開發應用提供科學依據。

1 實驗材料

1.1 動物

清潔級昆明種小鼠，體重18-22g，雌雄各半，購于上海斯萊克實驗動物有限責任公司，許可證號：SCXK（滬）2015-0303。

1.2 儀器

HHW-600恒溫水浴箱（天津泰斯特）；202A-2電熱干燥箱（上海陽光實驗儀器有限公司）。

1.3 藥物

皇竹草于江西紅壤無污染農林業用地種植，由上高利豐牧業有限公司提供。皇竹草水煎液：取適量干品皇竹草加水10倍，浸泡30分鐘，煮沸30分鐘，濾去渣為I液；然后濾渣同法再加水8倍煮沸20分鐘，為II液，將I、II液混合，減壓濃縮，致小鼠灌胃器可自由抽取不至于灌胃針孔堵塞為度。計算干草重量與濃縮液的比值，得皇竹草可灌胃的最大水煎濃度為10.8g/ml，4℃保鮮備用。

皇竹草粉末：取曬干的皇竹草于60℃烘箱烘烤2小時，趁熱取出置粉碎機內粉碎，過 100 目篩，粉末密封備用。臨用前以50%甘油（目的為增加潤滑性，便于灌胃針抽取）配成混懸液，濃度以小鼠灌胃器可自由抽取不至于灌胃針孔堵塞為度。計算干粉重量與50%甘油的比值，得皇竹草粉末可灌胃的最大混懸濃度為0.12g/ml。

2 實驗方法

2.1 預實驗[9]

取體重18-22g昆明種小鼠30只，隨機數字表法將動物分為對照組、皇竹草水煎液組、粉末組，每組10只，禁食不禁水12h，分別以生理鹽水、皇竹草水煎液、皇竹草粉末甘油混懸液灌胃，單次灌胃最大容積為0.3ml/10g，1天灌胃3次，只灌胃一天，之后連續觀察7d。記錄期間小鼠死亡數和動物一般活動情況，若死亡數≥30%，則測定小鼠口服半數致死量（median lethal dose LD50），若不足以引起死亡，則測定動物最大耐受量（maximum tolerated dose MTD）。

2.2 半數致死量（LD50）的測定[9]

按照改良寇氏法，測定口服LD50。取小鼠120只，給水禁食12h，隨機數字表法將動物分成12組，皇竹草水煎液、皇竹草粉末由最大濃度等倍稀釋成不同等級濃度灌胃各6組，即皇竹草水煎液：10.8、5.4、2.7、1.35、0.68、0.34g/ml濃度，皇竹草粉末：120、60、30、15、7.5、3.75mg/ml濃度各一組，按0.3ml/10g體重灌胃，一天三次，連續觀察7天，分別記錄動物毒性反應和組內死亡情況，及其中毒發生時間、持續時間、中毒癥狀、恢復期等，計算LD50的可信區間；對死亡動物按規定進行解剖尸檢，記錄病情變化情況，肉眼不能辨別則進行病理切片檢查。

2.3 最大耐受量（MTD）的測定[9]

取體重18-22g昆明種小鼠30只，隨機數字表法將動物分為對照組、水煎液組、粉末組，每組各10只。禁食不禁水12h后，分別以生理鹽水、皇竹草水煎液、皇竹草粉末甘油混懸液灌胃，單次灌胃最大容積為0.3ml/10g，1天灌胃3次，之后7d 內密切觀察并記錄小鼠精神、活動、飲食、大小便等生理情況及動物死亡數。

若有小鼠死亡，則將死亡小鼠解剖，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎、腦、胃、小腸等臟器的改變。觀察期結束后，將每組存活的小鼠處死進行解剖，同樣對上述主要臟器大體病理變化進行肉眼觀察。

2.4 皇竹草水煎液對小鼠體重增長的影響

最大耐受量（MTD）測定之后，以1/3MTD的劑量喂養小鼠一周，觀察皇竹草水煎液對小鼠體重增長的影響。取體重18-22g小鼠20只，隨機數字表法將動物機分為對照組、試驗組，每組10只。對照組給予20%的淀粉糊灌胃，試驗組給予皇竹草水煎液（3.6g/ml）灌胃，灌胃容積0.2ml/10g體重，每天2次，連續一周，實驗期間正常喂養，觀察并記錄一般情況。稱量給藥前后各小鼠的體重，計算每只小鼠一周內的體重增加值，比較兩組小鼠平均體重增加百分率。

體重增加百分率=（給藥后體重-給藥前體重）/給藥前體重*100%.

2.5 數據統計使用excel軟件，T檢驗比較組間差異。

3 實驗結果

3.1預實驗與半數致量（LD50）的測定

小鼠一天多次口服最大灌胃量皇竹草水煎液、粉末，7天內均無死亡發生，故兩組口服LD50均未測出。

3.2最大耐受量（MTD）

測得皇竹草水煎液的MTD為：10.8×3×30=972.0g/kg/d、粉末為：0.12×3×30=10.8g/kg/d。兩組動物給藥0.5--1h后，大多出現自主活動減少、靜臥不動、閉目、反應遲鈍，2h后多數小鼠恢復正常。另個別小鼠有活躍、興奮的表現，但6h后亦逐步恢復正常活動。24h后全部小鼠活動恢復正常。整個過程中未觀察到驚厥、抽搐、瞳孔改變、眼球突出等異常情況。體重、食欲、活動、大小便等均未受影響。7天內小鼠全部存活，7d后處死動物并解剖，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎等主要臟器，外觀未見異常改變。

3.3皇竹草水煎液對小鼠體重增長的影響。實驗期間，兩組小鼠一般狀況良好，未觀察到驚厥、抽搐、大小便改變等任何異常表現。小鼠體重變化情況見表1。

表1 皇竹草水煎液對小鼠體重增長的影響（n=10）

注：與對照組比較 *P<0.05

表1結果顯示，皇竹草水煎液灌胃一周，與給同體積淀粉液比較，對照組小鼠平均體重增加值及體重增加的百分率雖略高于給藥組，但二者間差異無統計學意義。

4 討論

小鼠急性毒性試驗表明，本實驗所使用的皇竹草毒性小安全范圍廣。小鼠口服皇竹草水煎劑的MTD為972g/kg/d，相當于一只20g小鼠一天食用19.5g（正常成年小鼠每天攝食量4--6g）。轉換成人的劑量，亦相當于70kg成人一天攝食皇竹草7.6kg。小鼠皇竹草粉末的MTD為10.8g/kg/d，相當于一只20g小鼠一天食用2.2g（約占正常成年小鼠每天攝食量的50%），如果轉換成人的劑量，亦相當于70kg成人一天攝食皇竹草干粉末0.85kg。由于動物喂飼的是全草，而不是水煎劑，所以皇竹草粉末的MTD更值得參考。如果轉換成牛的劑量，亦相當于750kg牛一天攝食皇竹草干粉末2.125kg。再有，皇竹草鮮草的含水量80--85%，1kg干草粉末相當于7kg的鮮草，相當于一頭750kg牛一天可以攝食鮮皇竹草15 kg。由此可見，皇竹草作為作為的飼草使用是較為安全的。通過1周的給藥觀察，小鼠體重均有增加，而未出現明顯不良反應，結果亦驗證了皇竹草的安全性，為今后更好地綜合利用皇竹草應用于畜牧養殖業，建議進一步開展對其化學、營養、安全等方面的深化研究。

參考文獻：

[1] 趙友華，陸云華，陳 武等： 皇竹草綜合開發利用研究[J].宜春學院學報，2015，37（9）：89-91.

[2] 丁翠華.皇竹草特性及綜合開發利用[J].現代化農業，2008，（12）：33-34.

[3] 姜瓊，謝妤，趙友華.宜春引種皇竹草的營養成分和無機元素的實驗測定與評價[J].宜春學院學報， 2014，36（6）：112-114.

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[9] 陳奇.中藥藥理研究方法學（第三版）[M].北京，人民衛生出版社，2011：122-124.