小花棘豆中毒对家兔运氧能力和抗氧化损伤的研究

王 帅，贾琦珍，陈根元，胡建军，张 玲，马春晖，3

（1.塔里木大学动物科学学院，新疆 阿拉尔843300；2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室，新疆 阿拉尔843300；3.石河子大学动物科技学院，新疆 石河子832000）

小花棘豆为豆科棘豆属植物，是新疆危害最严重的毒草植物[1]。目前国内外研究认为小花棘豆中毒的机理为小花棘豆主要毒性成分苦马豆素是α-甘露糖苷酶的特异性抑制剂，可导致合成的低聚糖在溶酶体内蓄积，从而影响糖蛋白的合成，其特征性病理变化为组织细胞的胞浆空泡变性。但James等[2]的研究，尽管苦马豆素能引起肝、肾实质细胞空泡变性，但低聚糖仅蓄积于肾脏；李培峰等[3]认为，小花棘豆中毒导致的细胞空泡变性与自由基引起的空泡变性有一定的相似性，并发现小花棘豆生物碱可显著影响小鼠氧自由基代谢。王帅等[4]研究发现，苦马豆素可显著降低小鼠肝脏的抗氧化能力。目前小花棘豆对家兔抗氧化损伤的研究较少，本试验通过对小花棘豆攻毒家兔血液运氧能力和抗氧化指标的分析，研究不同剂量小花棘豆对家兔的毒性效应，完善家兔小花棘豆中毒的机理。

1 材料与方法

1.1 试验材料、试剂与仪器 小花棘豆2012年7月采集于新疆和田地区策勒县恰哈乡，由塔里木大学动物科学学院草业科学学科组鉴定。取植株的地上部分，阴干、保存备用。

总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）、总胆固醇（T-CHO）、甘油三酯（TG）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）检测试剂盒，均购自南京建成生物工程公司；其余试剂均为国产分析纯；实验室用水为超纯水。

VetTest 8008型生化分析仪，StatSpin VT型离心机，北京安普生化科技有限公司；BS124型精密电子天平，德国赛多力斯；Direct-Q3型超纯水系统，美国Millipore；MR231型高速冷冻离心机，法国Jouan。

1.2 试验动物 家兔24只，雌雄各半，4～5月龄，体重2.0±0.1 kg，购自塔里木大学动物科学学院实验站。购回后内服左旋咪唑（3mg/kg）驱虫，临床观察2周，确认临床健康后随机分为对照组，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组，每组6只。分笼饲养。对照组饲喂青干草和少量精料，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组分别按照5、10、20 g/kg·d的剂量饲喂小花棘豆，待采食完毕后，再添加青干草和精料，自由饮水，试验期70 d。

1.3 测定指标 攻毒试验结束后对试验兔空腹耳缘静脉采血，部分肝素抗凝用于检测血常规指标，包括：红细胞数（RBC）、血红蛋白浓度（HGB）、红细胞压积（HCT）、平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白含量（MCH）、平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）、红细胞体积分布（RDW）等；部分分离血清后用于测定：总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、MDA、T-CHO、TG；部分采用改良哈贝尔序列超速离心分离法分离血浆脂蛋白，测定指标包括：VLDL、LDL和HDL。

1.4 数据分析 实验数据使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 试验家兔血液中红细胞和血红蛋白含量的变化 试验结果表明，攻毒家兔血液MCV、MCH和RDW值与对照家兔差异不显著（P＜0.05），RBC值显著低于对照组（P＜0.05），HGB、HCT和MCHC值均极显著低于对照组（P＜0.01）。

表1 试验家兔血液中红细胞和血红蛋白的动态变化

2.2 试验家兔血清抗氧化指标的变化 攻毒家兔血清T-AOC、SOD、GSH-Px和CAT活性均极显著低于对照（P＜0.01），MDA含量极显著高于对照组（P＜0.01）。试验表明小花棘豆中毒可显著降低家兔血清抗氧化物酶活性，从而影响血清过氧化物含量，导致家兔机体损伤。

2.3 试验家兔血脂含量的变化 攻毒家兔血清TCHO、LDL和VLDL含量均极显著高于对照组（P＜0.01），T-GHO含量极显著低于对照组（P＜0.01），试验Ⅱ组和试验Ⅲ组家兔HDL-C含量均显著低于对照组（P＜0.05），但试验Ⅰ组与对照差异不显著（P＞0.05）。说明小花棘豆中毒可显著影响家兔脂肪代谢。

表2 家兔血清抗氧化指标活性的变化

表3 家兔试验期内血脂含量的变化

3 讨论

沈明华等[5]研究表明，棘豆中毒家兔血液中RBC、HGB和HCT显著低于对照，中毒家兔表现出贫血状态，李继兴等[6]发现小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB显著降低，并认为可能是小花棘豆对和田羊骨髓造血细胞造成损害或代谢性营养不良引起。本试验血常规指标测定结果表明，小花棘豆中毒家兔血液RBC、HGB、HCT和MCHC含量极显著低于对照兔，与上述报道一致。MCV、MCH和MCHC是反映红细胞形态特征的指标，通过对它们的检测就可以知道血红蛋白的生成与红细胞分化增生的情况，可作为贫血鉴别诊断的依据。试验中攻毒家兔HGB和MCHC含量显著降低，说明小花棘豆中毒会导致家兔贫血。血液的运氧能力主要取决于血液中红细胞数量和血红蛋白的含量，说明小花棘豆中毒可严重影响家兔血液的运氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均为生物体内重要的抗氧化物酶，3种酶组成了一个完整的抗氧化体系，起到了保护细胞膜结构和功能完整的作用。机体产生的自由基约有95%为·O2，·O2可与组织生物膜的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化连锁反应，其最终代谢产物MDA是目前常用的脂质过氧化代谢产物的监测指标[3]。本试验研究结果表明，饲喂小花棘豆可显著降低家兔血清中SOD、GSHPx和CAT的生物合成或活化，从而影响了血清中自由基的代谢，试验中攻毒家兔血清MDA含量升高可能与此有关。血清T-AOC活力反映机体所具有的总抗氧化能力，是用于衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标。T-AOC代表机体酶促系统和非酶促系统两个体系共同构成的抗氧化能力及自由基代谢的状态，能克服分析机体某种特定抗氧化成分难以准确反映生物体实际抗氧化应激能力的局限性。本试验中攻毒家兔血清T-AOC活性显著下降，说明小花棘豆中毒还可显著影响家兔的非酶促系统。但T-CHO是血液中脂蛋白所含胆固醇的总和，包括游离胆固醇和胆固醇酯，T-CHO升高的原因主要有肾病综合征、糖代谢异常以及肝脏疾病等，T-CHO是动物体内含量最高的脂类，为细胞提供和贮存能量。其含量降低的原因多为严重的肝功能损伤[7]。HDL是血清中颗粒密度最大的脂蛋白，可将蓄积于末梢组织的游离胆固醇与血液循环中脂蛋白或与某些大分子结合而运送到各组织细胞，主要是肝脏。LDL和VLDL是富含胆固醇的脂蛋白，被认为是致动脉粥样硬化的因子。本试验攻毒家兔血清中T-CHO、LDL和VLDL含量均极显著升高，说明小花棘豆中毒可引起家兔的肝脏损伤，并可能影响家兔的脂类物质代谢，其机理可能与机体抗氧化损伤有关。

4 结论

通过小花棘豆对家兔的攻毒试验，发现小花棘豆可导致家兔血液中T-CHO、MDA、LDL和VLDL活性异常升高，RBC、HCT、HGB、MCHC、T-CHO、TAOC、SOD、GSH-Px和CAT活性显著下降。说明小花棘豆中毒可显著影响家兔血液运氧能力和抗氧化能力，并可能影响机体脂类物质代谢。

[1]王帅，贾琦珍，陈根元，等.新疆小花棘豆的毒性危害与利用[J].新疆畜牧业，2012，28（4）：54-55.

[2]James L F.Swainsonine induced high mountain disease in calves[J].Vet Hum Toxicol，1991，33（3）：217-219.

[3]李培峰，赵树臣，杨保收，等.小花棘豆主要毒性成分对小鼠体内氧自由基的影响[J].中国兽医杂志，2005，41（11）：21-22.

[4]王帅，张玲，陈根元，等.苦马豆素对小鼠肝脏抗氧化功能的影响[J].新疆农业科学，2012，49（12）：2304-2309.

[5]沈明华，莫重辉，赵宝玉.甘肃棘豆对实验家兔血液学指标的影响[J].中国兽医学报，2011，31（7）：1038-1041.

[6]李继兴，赵金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒实验室检测[J].中兽医医药杂志，2011，47（6）：30-35.

[7]王帅，张玲，陈根元，等.小花棘豆对家兔血清生化指标的影响[J].中国兽医科学，2013，49（2）：190-196.