董柵杉
(天津實驗動物中心,天津300301)
硼是一種對機體非常重要的元素,在自然界通常以硼砂、硼酸的形式存在.硼被廣泛應用于各個領域,其中含硼礦物質對動物的營養作用已成為研究熱點[1-2].研究表明適量的硼是生物有機體重要的營養成分之一,參與機體的代謝活動,如機體骨和脂類的代謝、免疫系統的運行和能量轉換等[3].高劑量的硼對機體有不利甚至毒害作用[4-6].機體的血液生理生化指標是重要的生物學研究指標,是判定動物健康狀態的標準,也是病理學和毒理學等研究的重要參考依據[7-9].
本研究以雌性大鼠為實驗對象,測試飲用水中添加不同質量濃度的硼對雌性大鼠血液生理指標的影響,以期在人類和動物的營養研究方面對硼的合理使用提供依據.
選取日齡(26±2)d的清潔級SD雌性大鼠60只,于IVC籠具內飼養,嚴格按照IVC標準操作規范飼養.所用的實驗鼠顆粒飼料購自南京青龍山實驗動物繁殖場,營養水平:粗蛋白≥18.15%,粗脂肪≥4.03%,粗纖維≥5.12%,粗灰分7.94%,鈣1.43%,磷0.87%,硼1.96 mg/kg.大鼠自由采食、飲水,并人工控制光照12h、溫度24~28℃、相對濕度50%~65%.適應性飼養7 d后,隨機平均分為5組,分別用蒸餾水、飲水硼質量濃度分別為 5 mg/L、20 mg/L、80 mg/L、320 mg/L 的溶液飼喂,實驗期間記錄觀察各組大鼠的精神和活動狀況.
分別在大鼠60日齡與90日齡時,每組隨機選6只,禁食不禁水過夜.乙醚吸入麻醉,右心房采血,肝素抗凝,采用全自動血液生理分析儀測定一系列的血液生理指標,統計實驗數據.
使用SPSS 11.0系統處理軟件對數據進行單因子方差統計分析,采取均數±標準差(±SD)表示方法.
將不同質量濃度的飲水硼作用于雌性大鼠,其血液中紅細胞的生理指標如表1所示.

表1 飲水硼對雌性大鼠紅細胞的影響Tab.1 Effect of boron in drinking water on erythrocytesof female rats
由表1可以看出,60日齡的大鼠中,紅細胞數目、血紅蛋白濃度、紅細胞壓積、平均紅細胞血紅蛋白濃度這4個指標與飲水硼質量濃度升高的變化趨勢一致,均是先降低再升高,當硼質量濃度≤20 mg/L時,數值下降,而在80 mg/L時達到峰值,高于對照組,320 mg/L時4個指標均低于對照組.對于平均紅細胞體積而言,變化趨勢則是先升再降,當硼質量濃度≤20 mg/L時,該指標升高,當硼質量濃度≥80 mg/L時,該指標低于對照組.平均紅細胞血紅蛋白含量指標中,除了硼質量濃度為20 mg/L時低于對照組外,其余處理組均高于對照組,而且硼質量濃度越高,MCH數值越大.紅細胞分布寬度變異系數和紅細胞分布寬度標準差2個指標的變化趨勢一致,均隨著硼處理濃度的增加而升高.在這些變化中,RBC、Hb、HTC/PCV、RWD 這 4個指標,只有當硼質量濃度為320 mg/L時,與對照組的差異才具有統計學意義(p<0.05);而MCHC在80 mg/L時就具有統計學意義(p<0.05);MCV與RDW-SD在實驗范圍內的變化不具有統計學意義(p<0.05).
90日齡的大鼠中,RBC和Hb這2個指標的變化趨勢一致,呈W形,隨著飲水硼質量濃度的增加,其數值先降低再升高,硼的質量濃度為80 mg/L時,又下降到低于對照組的水平,此后又升高.與60日齡的HTC/PCV指標不同,90日齡的指標只有在硼質量濃度為5 mg/L時HTC/PCV的數值略有增加,而在20~80 mg/L時,數值下降,80 mg/L時降至最低,此后又增加.MCV、MCH和RDW-SD均是在硼質量濃度較低(前二者在5 mg/L,后者在5~20 mg/L)時,數值高于對照組,此后下降.MCHC在硼質量濃度為5 mg/L時,數值下降,當硼質量濃度≥20 mg/L,該指標數值高于對照組,尤其是20 mg/L時.RWD指標中,在硼質量濃度<80 mg/L時,RWD的數值隨著硼質量濃度的升高而升高,只有在80 mg/L時,急劇下降.
用含有不同質量濃度硼的飲用水飼喂雌性大鼠,其白細胞比例變化如表2所示.

表2 飲水硼對雌性大鼠白細胞比例的影響Tab.2 Effect of boron in drinking water on proportion of leukocytes of female rats %
由表2可以看出,60日齡的雌性大鼠中,飲水硼質量濃度低于80 mg/L時,中性粒細胞細胞比例隨飲水硼質量濃度的增加而降低,3個處理組均低于對照組;硼的質量濃度為320 mg/L時,NUET升高,大于對照組.淋巴細胞和單核細胞均是在飲水硼質量濃度較低時,細胞比例較高.嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞比例均隨著硼質量濃度的增加而增加.
90日齡的雌性大鼠中,L、M和B均是在5mg/L硼的作用下,數值最大,高于對照組;NEUT和E在20mg/L硼的作用下,數值最大;320 mg/L的硼會使NEUT和E下降.
飲用含有硼的飲用水后雌性大鼠的白細胞數目的變化見表3.

表3 飲水硼對雌性大鼠白細胞數目的影響Tab.3 Effect of boron in drinking water on number of leukocytesof female rats
在60日齡的雌性大鼠中,當飲水硼質量濃度最低時(5 mg/L),白細胞數量最多,此后隨著硼質量濃度的增大,數目先降低后又升高.中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞等均是在≥80 mg/L高質量濃度硼的作用下,數目較多.
在90日齡的雌性大鼠中,WBC、N、L、M和 E均是在硼的質量濃度為5 mg/L時,數值達到最大,此后隨著硼質量濃度的增大,細胞數目呈下降趨勢.B則是在飲水硼質量濃度最大時,數值最大,其他處理組與對照組基本相同.
硼對雌性大鼠血小板的影響如表4所示.

表4 飲水硼對雌性大鼠血小板的影響Tab.4 Effect of boron in drinking water on platelet of female rats
由表4可以看出,60日齡的雌性大鼠中,血小板的4個指標隨硼質量濃度的變化趨勢基本相同,均是隨著硼質量濃度的增大,呈現先下降后又上升的趨勢,硼的質量濃度最大時,4個指標達到峰值,同對照組相比,差異具有高度統計學意義(p<0.01).
90日齡的雌性大鼠中,血小板數目和血小板壓積的變化趨勢相同,均是在硼處理濃度最低時,數值最大,此后隨著硼質量濃度的增大,2個指標呈下降趨勢,都低于對照組.平均血小板體積和血小板分布寬度則隨著硼質量濃度的增加,總體呈上升趨勢,即硼的質量濃度最大時,2個指標達到峰值,同對照組相比,差異具有高度統計學意義(p<0.01).
本研究采用含不同質量濃度硼的飲用水飼喂雌性大鼠,總的來看,對60日齡的雌鼠,高于180 mg/L的硼會使紅細胞、白細胞和血小板的多數指標升高,低劑量硼影響不大;與60日齡的結果相反,90日齡的雌鼠中,低劑量的硼對紅細胞、白細胞和血小板的各項指標表現出促進作用,高劑量的硼則是抑制作用.這說明機體攝取硼的時間越長,血液中積累的硼對血液細胞的影響越大,高劑量的硼對機體的毒性作用隨時間延長而增加.在飲水中添加低劑量硼(5 mg/L)的處理下,90日齡雌鼠的紅細胞、白細胞和血小板的多項指標都達到最大值,說明低劑量硼能夠改善大鼠的血液生理指標,其功能在長期作用于機體后才能顯現.
[1]郭東升,董國棟,劉遠升.硼與動物營養[J].河南農業科學,2001(11):29-30.
[2]DEVIRIAN T A,VOLPE SL.The physiologic effects of dietary boron[J].Crit Rev Food Sci,2003,43(2):219-231.
[3]HUNT CD.Dietary boron:an overview of the evidence for its role in immune function[J].JTrace Elem ExPMed,2003,16(4):291-306.
[4]WEIRR J,FISHERRS.Toxicologic studieson borax and boric acid[J].Toxicology and Applied Phamacology,1972,23(2):351-364.
[5]GEYIKOGGLU F,TU¨RKEZh.Acute toxicity of boric acid on energy metabolism of thebreast muscle in broiler chickens[J].Biologia,2007,62(1):112-117.
[6]GU Y F,LISH,WANG J,et al.Effects of boron poisoning on thymus developmentin Gushichickens[J].Indian Vet J,2007,84(6):584-586.
[7]齊云,蔡潤蘭,宋楊,等.新藥長毒試驗動物血液生化測定規范化系列研究之三—血樣存放時間對血液生化值的影響[J].中國比較醫學雜志,2006,16(2):73-77.
[8]齊云,蔡潤蘭,宋楊,等.新藥長毒試驗動物血液生化測定規范化系列研究之四—血樣存放溫度對血液生化值的影響[J].中國比較醫學雜志,2006,16(2):78-80.
[9]孫靖.實驗動物學基礎[M].北京:北京科學技術出版社,2005.