硒米對小鼠鎘中毒的拮抗作用

陳倩 周林娟 胡小江 王思齊 倪嘯 楊粵軍

[摘要]目的：研究富硒大米對小鼠鎘中毒的拮抗作用。方法：本實驗構建小鼠鎘中毒模型并進行富硒大米解毒試驗，觀察小鼠生長狀況，最后處死小鼠取組織活檢并進行生理生化指標檢測。結果：小鼠體重隨時間變化增長速率減緩甚至負增長，且實驗組和對照組體重的增長不具有顯著性差異（P>0.05）;在富硒大米和普通大米分配相同的情況下，與中高劑量染鎘組相比，低、中、高劑量組GSH-PX活力、SOD活性的變化不具有統(tǒng)計學差異（P>005）;低劑量組的中劑量MOD含量變化不具有統(tǒng)計學差異（P>0.05），而高劑量組MOD含量有統(tǒng)計學差異（P<0.05）。結論：富硒大米對小鼠鎘中毒的拮抗作用不明顯。

[關鍵詞]富硒大米;鎘;中毒;拮抗作用

[中圖分類號]R285[文獻標識碼]A [文章編號]2096-5249（2019）07-007-02

富硒大米是一種有機米，其富含微量元素，它可將土壤中吸收的微量元素硒天然轉化為易吸收的有機硒。富硒大米通過根吸收土壤中的可溶性硒。可溶性硒經(jīng)過水稻的內循環(huán)，參與水稻中的蛋白質的合成，于是土壤中的硒被儲存在了大米中。研究表明硒可以稱作“抗癌之王”與“天然解毒劑。

鎘是一種對機體的呼吸，泌尿，循環(huán)，生殖，神經(jīng)，免疫系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性的人體非必須微量元素。

硒是機體必需微量元素，在許多方面對鎘呈現(xiàn)出明顯的拮抗作用。當前大部分的研究是以無機硒為研究的材料，對于通過在食物中富集有機硒來拮抗小鼠鎘中毒的研究還不是很多。本研究利用富硒的大米，以小鼠為病理模型，采用不同劑量探討食物中富硒是否同樣能達到一個更好的拮抗作用。

1 材料與方法

1.1實驗材料與儀器

實驗材料：富硒大米（硒含量17.0微克/100克，黑龍江祖谷米有限公司）;氯化鎘（國藥集團化學試劑有限公司）;肝素;GSH-Px，MDA，SOD檢測試劑盒（南京建成生物試劑公司）。

實驗器材：紫外分光光度計;研磨器;離心機;水浴鍋;電子秤;試管若干;EP管若干;

1.2實驗動物

6周齡KM鼠（湖南斯萊克景達實驗動物有限公司購入），雌雄各半，小鼠每籠飼養(yǎng)5只，自由飲水飲食，在實驗室適應性飼養(yǎng)，并紫外線殺菌7d后用于試驗，適應性豢養(yǎng)期間小鼠自由飲食飲水生活。

1.3半數(shù)致死量的實驗

1.3.1分組：將19只小鼠雌雄分開，稱重，分組，標記。其中隨機取4只對照組，另外15只分為五個組，各組小鼠的性別、體重盡可能相一致。

1.3.2給藥：根據(jù)體重給予1/10倍LDS0濃度的鎘鹽溶液0.2ml/10g，加到飲用水中，三天換一次。

1.3.3觀察記錄結果：給藥后觀察小鼠的中毒表現(xiàn)，記錄各組首只死亡時間和24小時內的死亡數(shù)量。

1.3.4計算：實驗完畢后，清點各組死亡鼠數(shù)和算出死亡率（P），采用改良寇氏法計算半數(shù)致死量。

1.4鎘中毒小鼠喂食富硒食品生長狀態(tài)觀察

隨機選取24只健康小鼠雌雄各半，分為l組喂食普通大米，2組喂食普通大米加富硒大米（2：1），3組喂食普通大米加富硒大米（1：2），4組喂食全富硒大米，根據(jù)體重給予1/10倍LD50濃度的鎘鹽溶液0.2ml/10g，加到飲用水中，三天換一次。喂食25天，將小鼠處死后取組織檢測。

1.5鎘中毒小鼠模型富硒大米解毒試驗

將剩下二十四只小鼠隨即分為5，6，7，8四組，根據(jù)體重給予1/10倍LDS0濃度的鎘鹽溶液0.2ml/10g，加到飲用水中，三天換一次，喂食普通大米20天。從第二十一天起第5組普通大米喂食，第6組喂食普通大米加富硒大米（2：1），第7組喂食普通大米加富硒大米（1：2），第8組喂食全富硒大米，喂食25天，將小鼠處死后取組織檢測。

1.6小鼠生理生化指標檢測

1.6.1小鼠體重的觀察：每三天分別稱取各組小鼠的體重并記錄。

1.6.2小鼠肝腎組織的解剖觀察及指數(shù)：采用眼眶取血法，保存血液并做好抗凝;解剖小鼠觀察，取出各肝腎組織，稱量肝腎組織的質量，以肝腎組織質量/生物體質量的比值，表示各肝腎組織指數(shù)。

1.6.3血液中氧化還原狀態(tài)分析：指標：谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性、丙二醛MDA含量、超氧化物歧化酶SOD;檢測方法：分光光度計法、試劑盒;需要試劑盒：GSH-Px、MDA、SOD檢測試劑盒（南京建成生物試劑公司）;需要儀器：紫外分光光度計，研磨器，離心機，水浴鍋等。

1.7實驗數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)結果采用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析，檢測對照組與試驗組之間是否存在顯著性差異。

2 結果

2.1氯化鎘對小鼠的LD50

按改良寇氏法公式進行計算：

LD50=10g-1[Xm-i（∑P-0.5）]74.356mg/kg

2.2小鼠體重的變化

1-8組KM鼠平均體重隨時間的變化體重增長速度變得緩慢甚至負增長，實驗組與對照組之間KM鼠的體重增長不具有顯著的差異

2.3小鼠肝腎組織的解剖觀察及指數(shù)

不同處理組的小鼠肝腎組織的解剖觀察，見圖2。

2.4小鼠血液中氧化還原狀態(tài)分析

谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性檢測和超氧化物歧化酶SOD的檢測，喂食富硒大米高、中、低劑量組與模型組比較沒有明顯差別，丙二醛MDA含量測定富硒大米喂食中、低劑量組與模型組比較沒有明顯差異，只有高劑量喂食組有明顯統(tǒng)計學的差異。

3 討論

實驗中半數(shù)致死量我們采用的是常用的改良寇氏法，鎘中毒對小鼠生長具有抑制作用的。肝、腎作為鎘誘導毒性的首要靶器官，從臟器指數(shù)中可以看出肝腎損傷程度。鎘中毒會引起DNA氧化損傷及抗氧化物活力的變化，GSH-PX、SOD、MDA會發(fā)生變化。因此通過小鼠體重隨時間的變化、臟器指數(shù)、還有SOD、GSH-PX、MOD反映富硒大米對鎘中毒小鼠的解毒情況。資料表明硒對鎘具有解毒作用，但本研究各喂食不同劑量組和鎘中毒組相比體重隨、臟器指數(shù)、GSH-PX活力、SOD活性、MOD變化沒有顯著差異。硒是一種人體必需的微量元素，可參與人體中許多重要酶的構成，并可以拮抗許多重金屬的毒性作用，而大米是人體硒的重要來源。硒元素的有益效果是由被體內消化的硒及其形態(tài)決定的，而不僅僅是總硒的含量，總硒含量已經(jīng)不足以用來評價富硒產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和生物活性。水稻從外環(huán)境中吸收的無機硒通常先轉化為硒代半胱氨酸，再進一步轉化轉化為硒蛋氨酸、甲基硒代半胱氨酸和甲基硒代蛋氨酸等其它有機硒的形態(tài)。有機硒中最主要的賦存形態(tài)是蛋白硒。大米硒谷蛋白的形態(tài)主要是硒蛋氨酸，人體對食物中硒蛋氨酸的生物利用率要高于其它形式的硒，富硒大米的有機硒的比例和人體對大米硒的利用度明顯高于非富硒大米，但SeMet的比例（以谷蛋白硒為基礎）遠低于普通大米，這可能會影響人體對大米硒的實際利用效率。前人研究中也曾發(fā)現(xiàn)水稻中的Sc主要是SeMet，其次為MeSeCys和SeCys。在總硒含量在一定范圍內，SeMet和MeSeCys的平均比例相近。盡管其濃度隨水稻總硒含量的增加而升高，但其占總硒的比例降低。這可能是因為SeCys是其他有機硒化合物形成的前驅體。此外高硒環(huán)境條件下植物體內的SeCys和SeMet也可能進一步轉化為MeSeCys和MeSeMet等其它有機硒的形態(tài)或元素硒。最后因為我們是從市面上購買的富硒大米，現(xiàn)在很多富硒大米是經(jīng)水稻葉面噴施硒肥而得到的富硒大米，雖然大米硒含量總體會增加，但是增加的硒主要集中在米糠中，其余部分增加的偏少。

綜上所述，富硒大米中的總硒雖然提高了，但是它所包含的人體能夠利用的硒形SeMet的占比可能反而變少了，導致富硒大米硒的利用度降低了。總之，富硒大米對小鼠鎘中毒的拮抗作用不明顯。