植物源氟對綿羊幾種血清抗氧化酶的影響

郭永清,吳樹清,金曙光,陳愛君

（1.內蒙古農業大學職業技術學院,內蒙古包頭 014109；2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010018；3.內蒙古和林格爾高級職業中學,內蒙古 呼和浩特 011500）

位于內蒙古巴彥淖爾盟烏拉特前旗境內黃河流域的烏梁素海水草產量豐富,生產力已達到年產9萬t（干質量）以上,是世界上典型的重度富營養化的草型湖泊。其主要成分為龍須眼子菜（Potamogoton pectinatus）,經營養成分測定,蛋白質含量達11.4%,各種礦物質、微量元素、維生素等含量都比較高,具有很大的開發利用價值和潛力[1]。但同時每kg干水草中氟的含量高達150.33 mg,大大超過了畜禽飼料正常閾值[2]。動物長期攝入高氟會發生慢性中毒已經得到證實。羊慢性氟中毒的癥狀有氟斑牙、齲齒、骨骼變形等。但是大多數關于氟中毒的研究結論都是基于飲水氟、氟化鈉等無機氟源的,這些氟都以離子形式存在,容易被吸收而對機體造成損害。關于植物體內氟的存在形式說法不一,植物源氟引起動物中毒的目前還沒有報道。本研究分析植物源氟對綿羊幾種重要氧化酶及生產性能的影響,為合理開發利用烏梁素海高氟沉水水草,解決影響畜牧業發展的飼草問題提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 分組與飼養從內蒙古四子王旗草原選擇16只 2歲放牧健康蒙古細毛羯羊,體質量（35±2）kg,隨機平均分為4組（對照組、試驗1組、試驗2組、試驗3組）。羊只在單獨封閉羊舍內飼養,預飼期15 d,預飼期內全部飼喂高丹草,補飼精料。仔細觀察羊只無氟斑牙及其他發病情況后,從第16天開始為試驗開始第1天,直至第151天。飼養方案見表1。高丹草（Sorghum hybrid Sudangrass）是由第三屆全國牧草品種審定委員會審定通過的新型優質牧草,其粗蛋白、粗脂肪含量占鮮質量百分比分別為2.49%和0.6%,是牛、馬、羊、魚的好飼料[3]。日糧組成為:高氟水草+高丹草+精料,水草氟含量分別為0、50、100、150 mg/kg（以干物質計）。按照能量、蛋白質平衡的原則配制而成,精粗比為30∶70。其采食量為維持需要的 1.2倍,精料∶粗飼料=430 g∶1 000 g。飼喂時試驗組先飼喂風干水草,水草吃完后再添加高丹草,最后添加精料,連續飼喂5個月。經前期測定,飼養場所處地區飲水氟含量為0.45 μ g/mL,羊出生地飲水氟含量為0.85 μ g/mL,均符合我國飲水氟含量標準[2]。

1.2 樣品采集、處理及測定于試驗開始第1天、第16天、第31天、第46天早晨空腹稱體質量。于試驗開始和結束當日早晨空腹頸靜脈采血20 mL,將血液在4 000 r/min條件下離心15 min獲得血清并分裝、標號、冷凍保存。樣品測定按試劑盒所標方法和程序用 TU-1901分光光度計測定。試驗過程中觀察羊是否有氟骨癥、氟斑牙、齲齒及其他疾病發生。

表1 試驗飼養方案

表2 烏梁素海沉水水草營養成分表（部分）[4]

1.3 數據分析與處理所得數據用EXCEL和SAS 8.01軟件進行統計處理,均以x ±s.d.表示。

2 結果與分析

試驗測定結果顯示,不同劑量的水草對綿羊體質量增加的影響差異不顯著（P＞0.05）,高氟水草對綿羊的增體質量效果與作為優質飼草的高丹草[5]無明顯差異（P＞0.05）。日糧中添加150 mg/kg的高氟飼草仍能促進機體的正常生長（表3）。

分析可知,連續飼喂高氟水草5個月后,試驗組綿羊血清超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力無顯著變化（P＞0.05）。總抗氧能力（T-AOC）均有不同程度的提高,無顯著差異（P＞0.05）,組間無明顯差別（表4）。

動物機體具有嚴密復雜的防御體系,其中比較重要的是抗氧化系統,這一系統功能的強弱與健康程度存在著密切聯系。該系統有2個體系,一個是由許多以微量元素為活性中心的酶構成的酶促體系,包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽S-轉移酶（GST）等；另一個是非酶促反應體系,主要包括維生素、氨基酸和金屬蛋白質。這個體系的防護氧化作用主要通過3條途徑:一是消除自由基和活性氧以免引發脂質過氧化；二是分解過氧化物,阻斷過氧化鏈；三是除去起催化作用的金屬離子。防御體系各成份之間相互起到了協同作用,以及代償作用與依賴作用。總抗氧化能力的高低反映機體的健康狀況。氟是親礦元素,化學性質極為活潑,在有機體內存在的形式說法不一。氟的吸收部位主要在胃和小腸。骨是氟的主要靶組織,以每年0.02%的量增加,具有毒性。氟的吸收率很高,但不同化學形式的氟吸收率差異很大[6]。吸收的氟可作用于酶系統。凡是需要鈣、鎂 、錳、鐵、銅 、鋅等金屬的酶 ,因其強的電負性,可形成氟-金屬復合體,抑制它們的活性[7]。

表3 綿羊原始體質量及15 d體質量增加量 kg/只

表 4 試驗綿羊血清 S OD、GSH-PX、T-AOC活性及MDA含量 U/mL

多數研究證實,氟抑制谷胱甘肽過氧化物酶的活性,使機體內脂質過氧化過程加劇,終末代謝產物丙二醛（MDA）含量增高。原因是氟拮抗了谷胱甘肽過氧化物酶的活性中心的硒離子而使酶失活。本試驗發現,攝入高氟并沒有引起谷胱甘肽過氧化物酶活性的顯著降低和丙二醛含量增高,與以前結論不符。原因可能是:1）水草中氟的吸收率不高。影響氟吸收的主要因素有氟的存在形式、溶解度、機體內其他礦物質元素含量。水草氟可能以難溶解的CaF2存在,或者水草中大量鈣、鐵等礦物質元素在腸道中和氟結合生成了難溶的化合物排出了體外而使氟吸收降低。前期消化率試驗證明水草中鈣、氟的吸收率都下降[8]。目前氟的拮抗劑主要是鈣制劑。2）硒與氟拮抗與二者比例有關。鄧海[9]指出,只有當硒處于合理水平時才表現為硒對氟的拮抗作用,在超量硒水平時則表現為二者的協同作用。

抗氧化系統中重要的酶——超氧化物歧化酶主要有Cu-Zn SOD、Mn-SOD。大劑量的氟進入機體后由于其強的電負性,會拮抗酶分子活性中心金屬離子而使酶活性下降。本試驗中,高氟并沒有引起SOD活性的顯著降低,原因除了可能水草中大量的鈣抑制了氟的吸收率外,水草中Mn、Cu、Zn含量都比較高,酶分子失去的活性中心金屬離子可以通過消化吸收及時獲得補充[10]。

試驗綿羊染氟5個月,總抗氧能力均有不同程度的提高,原因一是水草營養豐富,富含蛋白質、氨基酸及礦物質元素等,能夠增強綿羊體質；二是試驗飼養條件優于綿羊原放牧飼養條件,從對照組綿羊總抗氧化能力也有相應幅度的提高也可證明這一點。

3 結論

烏梁素海沉水水草對綿羊的增體質量效果與作為優質飼草的高丹草無明顯差異（P＜0.05）。舍飼5個月,綿羊沒有出現氟斑牙、氟骨癥等慢性氟中毒癥狀。血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性、總抗氧化能力均無顯著變化,機體抗氧化系統未受到損害。

就試驗結果而言,烏梁素海沉水水草作為一種新型的飼草可以利用。水草中的各營養成分之間可能存在著某種相互平衡抑制體系,這種平衡抑制體系降低了氟對機體的毒性。就水草開發利用而言,需要做更深一步的試驗研究。如水草中的各營養元素之間的平衡體系究竟如何、飼喂更長時間后結果怎樣、飼喂后從組織病理學方面變化怎樣以及如何解決水草的適口性等問題。

[1]王艷麗,趙希彥,金曙光.龍須眼子菜營養成分及氟含量變化規律的研究[J].中國畜牧獸醫,2006（4）:41.

[2]魏贊道.氟與疾病和健康研究進展[J].中國地方病學雜志,1995（14）:49-52.

[3]張樹攀,韓娟,陳錚.氮素水平對高丹草生長特性及營養成分的影響[J].飼料廣角,2010（1）:36.

[4]金曙光,劉偉.龍須眼子菜營養價值評定[J].中國飼料,2004（18）:36-38.

[5]韓娟,劉大林,趙國琦.施氮對高丹草產量及氮素利用分配的影響[J].草業科學,2010,27（3）:93.

[6]楊志強.微量元素與動物疾病[M].北京:中國農業科技出版社,1998:56-59.

[7]李衛芬,余東游.動物氟中毒機理研究[J].飼料研究,1998（11）:19.

[8]金曙光,王艷麗.水草龍須眼子菜對綿羊體內氟鈣吸收和沉積的影響[J].中國畜牧獸醫,2004（10）:16-18.

[9]鄧海.不同劑量水平硒、氟對大鼠的聯合作用[J].中國地方病學雜志,2002,21（3）:176-178.

[10]于燕妮.慢性氟中毒大鼠骨骼自由基含量病理形態學研究[J].中國地方病學雜志,2000（19）:337-339.