过氧化苯甲酰对大鼠精子数量和功能的影响＊

罗文海 张庆凤

1 滨州医学院卫生统计学教研室，山东省烟台市 264003； 2 烟台毓璜顶医院麻醉科

许多研究显示，近半个世纪以来男性生殖功能出现了明显下降［1，2］，已经广泛关注其原因。过氧化苯甲酰是我国常用的面粉增白剂，它在我国食品环境中超标准使用比较普遍。然而关于过氧化苯甲酰毒性研究的报道不多［3］，虽然过氧化苯甲酰能够改善面粉品质，但也有破坏食品中营养素和产生自由基、损伤 DNA、致肿瘤等副作用［3，4］，如它对皮肤组织有致癌性。已知雄性生殖系统对化学毒物的损害十分敏感［5］，然而过氧化苯甲酰对雄性生殖细胞毒性研究的报道甚少。本文拟初步探讨过氧化苯甲酰对雄性大鼠精子数量、形态和活力的影响。

1 材料与方法

1.1 主要实验仪器与试剂 过氧化苯甲酰（benzoyl peroxide，BPO），由国药集团化学试剂有限公司生产，批号120090109。OLYMPUS显微镜等。

1.2 实验动物及分组 健康成年雄性Wistar大鼠40只，清洁级，由烟台绿叶制药有限公司实验动物中心提供。40只大鼠随机分为4组，每组10只，体重（115±18）g，在正常环境下饲养1周后进行实验。这4组分别是：对照组、过氧化苯甲酰低剂量组（以下简称低剂量组）、过氧化苯甲酰中剂量组（以下简称中剂量组）、过氧化苯甲酰高剂量组（以下简称高剂量组）。

1.3 实验方法 对照组喂食正常饲料，过氧化苯甲酰由大鼠饲料给药。低剂量组、中剂量组和高剂量组施加过氧化苯甲酰的剂量分别是大鼠过氧化苯甲酰LD50的1/10、1/50和1/300。连续染毒16周。

1.4 测量指标 在第16周末处死大鼠，取附睾。将附睾纵向剪4刀放入37℃水浴内的4ml生理盐水中，待5min使精子游出。弃去附睾组织，取精子悬液滴片，每只小鼠计数200个精子［6］，作精子活力分析，在20～25℃环境下10min计数完毕。精子活力分为快速前向运动、慢速前向运动、非前向运动和不动四级。计算精子活力构成比和精子活动率。将精子悬液置65℃水浴内10min，以杀死精子。用血球计数板作精子计数。取灭活精子悬液涂片，干燥、甲醇固定、2%伊红染色1h，高倍镜下镜检作精子形态分析，每只大鼠计数1 000个精子。常见精子畸形为头部无定形、香蕉形、无钩形、双头、胖头、小头以及尾折叠、双尾等，作大鼠精子畸形构成分析。

1.5 数据处理 数据采用SPSS13.0统计软件处理，用方差分析等方法进行检验。

2 结果

2.1 四组大鼠精子活力构成数据见表1。

对表1四组大鼠精子活力构成比较得，χ2＝1 075.58，P＜0.01。说明四组大鼠精子活力构成差别有统计学意义。从表1可见，对照组能够前向运动、具有良好精子功能的1、2级精子占49.1%，而低剂量组、中剂量组、高剂量组分别占48.6%、31.4%和11.8%，并且高剂量组有2只鼠未查到精子，因此高剂量组精子合计数为1 600而不是2 000。这说明过氧化苯甲酰的剂量越大，其危害越重。

2.2 四组大鼠精子活动率、精子计数和精子总畸形率数据比较见表2。

表2 四组大鼠精子活动率、精子计数和精子总畸形率比较（，n＝10）

表2 四组大鼠精子活动率、精子计数和精子总畸形率比较（，n＝10）

注：实验组与对照组比较，a：P＜0.05，b：P＜0.01。

分组 精子活动率（%）精子计数（1010/L） 精子总畸形率（%）对照组 62.90±8.15 91.40±9.116.30±2.47低剂量组 61.35±9.06 86.26±8.56 9.88±3.45中剂量组 50.25±6.78b 79.80±6.74b 10.99±3.87a高剂量组 17.88±4.56b 24.02±3.71b 19.28±5.86b

由表2可见，从对照组到低、中、高剂量组，大鼠精子活动率依次降低，其中高剂量组活动率下降幅度尤为明显。对照组活动率与中、高剂量组比较，均P＜0.01，差别有统计学意义。对大鼠精子计数分析，从对照组到低、中、高剂量组依次降低，以高剂量组精子计数下降幅度最大。对照组精子计数与中、高剂量组比较，均P＜0.01，差别有统计学意义。从对照组到低、中、高剂量组，大鼠精子总畸形率逐渐增加，其中高剂量组总畸形率急剧增加。对照组总畸形率与中、高剂量组比较，分别为P＜0.05、P＜0.01，差别有统计学意义。

2.3 大鼠精子形态畸形分为尾折叠、无定形、无钩形及其他畸形。四组大鼠精子畸形的构成比较见表3。

表3 四组大鼠精子畸形的构成比较（n＝10）

对表3四组大鼠精子形态总畸形构成比较得，χ2＝118.06，P＜0.01。说明四组大鼠精子形态畸形构成差别有统计学意义。从表3可见，四组大鼠精子形态“无钩形”和“其他”畸形构成比相差不大，而“尾折叠”的构成比从对照组、低剂量组、中剂量组到高剂量组依次减小，“无定形”的构成比从对照组、低剂量组、中剂量组到高剂量组依次增大，其中高剂量组的“无定形”构成比比对照组高16%。

由表3可见，在大鼠精子畸形的分类构成中，以尾折叠、无定形为主［7］。进一步对大鼠精子尾折叠、无定形畸形进行分析，计算出尾折叠、无定形的发生率，见表4。

表4 四组大鼠精子畸形尾折叠、无定形发生率比较（，n＝10）

表4 四组大鼠精子畸形尾折叠、无定形发生率比较（，n＝10）

注：＊高剂量组有两鼠未见精子，按8只大鼠计。实验组与对照组比较：a为P＜0.05，b为P＜0.01。

分组 尾折叠发生率（%） 无定形发生率（%）对照组 3.29±0.651.65±0.42低剂量组 4.25±0.81a 2.31±0.89中剂量组 4.16±0.93a 3.69±1.03b高剂量组＊ 6.76±1.24b 8.04±1.17b

由表4可见，对照组、低、中剂量组大鼠精子尾折叠发生率相差不大，只是高剂量组发生率增加较为明显（P＜0.01）。从对照组到低、中、高剂量组，大鼠精子无定形发生率逐渐增加，其中高剂量组发生率是对照组的4倍多。其中对照组无定形发生率与中、高剂量组比较，均P＜0.01，差别有统计学意义。

3 讨论

过氧化苯甲酰不仅能破坏食品中的营养素，还能损害肝脏、导致胆结石，并与肿瘤的发生相关，动物实验证实过氧化苯甲酰对舌癌、口腔癌的发生有促进作用［8］。这提高了人们对其毒性的重视。另一方面，目前虽然人们的生活水平在不断地提高，而男性成人的生殖功能却较以前有所降低。这与人们的生活环境、食品卫生质量有关［1］。也许这与过量摄入过氧化苯甲酰有关。

对表1的分析结果可见，四组大鼠精子活力构成有明显差别。从对照组、低剂量组、中剂量组到高剂量组精子的前向运动能力依次降低，并且高剂量组有2只染毒鼠未查到精子。此外对表2大鼠精子活动率结果的分析，可以得出类似的结论。这说明过氧化苯甲酰对大鼠精子活力有影响，并且随着暴露剂量的增大，其危害也越来越重。而精子的前向运动能力是精子完成其生殖功能的基础，过氧化苯甲酰能明显损害精子的活力，也许这与当前人群男性生殖功能下降有些关联。过氧化苯甲酰对大鼠精子活动功能的影响或许与过氧化苯甲酰的化学特性和对机体代谢有多方面影响有关。Kennedy等认为过氧化苯甲酰具有强亲脂性，能产生自由基和脂质过氧化反应［3，9］。在哺乳动物精子膜上有 K＋、Na＋、Ca2＋、Cl－等离子通道的存在，它们在精子的生理活动中起着重要的作用。此外精子的生理活动还需要cAMP、cGMP、ATP和蛋白激酶等物质参与。在影响精子生理活动的离子中，Ca2＋最为引人注目。而Ca2＋等离子的跨膜转运需要cAMP、cGMP和ATP等因子的协助。这些通道和因子的任何一个环节出现问题均可以导致精子数量和形态的异常及精子活力的下降［10］。据此推测过氧化苯甲酰或许通过影响生物膜上离子通道等途径引起大鼠精子活动功能的异常。

精子计数是大鼠雄性生殖功能的主要指标，本研究表明随着过氧化苯甲酰的剂量增大，其减少大鼠精子计数的作用开始显现，严重时可以导致无精症，在高剂量组有2只鼠未查到精子，其他各组大鼠未见无精子现象。对精子形态的分析结果分别见表2的总畸形率比较和表3、表4的资料。表2显示，随着过氧化苯甲酰的剂量增大，精子总畸形率随之增大。表3显示“无定形”的构成比从对照组、低剂量组、中剂量组到高剂量组依次增大。由表4可见大鼠精子尾折叠发生率的剂量反应关系远不如精子无定形发生率剂量反应关系明显，说明过氧化苯甲酰剂量与精子头部畸形发生有些关联。而大鼠精子无定形畸形发生的部位是在精子头部，这种头部的畸形极易导致不孕的后果。综上所述，随着过氧化苯甲酰的剂量增大，其导致大鼠精子畸形的作用开始显现，并且剂量越大，其危害越严重。过氧化苯甲酰或许通过对大鼠精子细胞的离子通道和遗传物质的影响而引起大鼠精子细胞的畸形。文献报道过氧化苯甲酰能影响核苷酸转录、引起DNA链断裂，损害 DNA［11］、tRNA［4］，促进突变和肿瘤的发生。这些都可能影响到精子的形态和功能。

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