可乐对小鼠精子畸形及睾丸酶的影响

张　岚，曹发正，刘彦麟，王　齐　(吉林医药学院公共卫生学院,吉林 吉林　132013)

·论著·

可乐对小鼠精子畸形及睾丸酶的影响

张岚，曹发正，刘彦麟，王齐(吉林医药学院公共卫生学院,吉林 吉林132013)

摘要：目的研究可乐对小鼠精子畸形及睾丸酶水平的变化，探讨可乐对雄性小鼠生殖系统的损伤作用。方法选择雄性小鼠60只，随机分为5组，给药组小鼠分别以2倍、4倍、8倍浓缩可乐按20 mL/(kg·d)剂量灌胃35 d；阴性对照组给予等剂量生理盐水处理；阳性对照给予等剂量的环磷酰胺灌胃9 d。脱颈臼法处死小鼠，观察精子畸形率，比色法测定睾丸中乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)的活性。结果给药组精子畸形率均显著高于阴性对照组(P<0.05)，高浓度可乐组LDH与ALP活性显著低于阴性对照组(P<0.05)，精子畸形率与LDH及ALP活性显著负相关(r=-0.947；-0.845，P<0.05)。结论可乐对小鼠精子畸形有一定的影响。

关键词：可乐;精子畸形;乳酸脱氢酶;碱性磷酸酶

男性精子畸形是一种现今社会引起不育的重要因素，其发病原因复杂，迄今尚未完全阐明。生活中的许多不良嗜好及不良生活习惯，都会导致男性生殖疾病。可乐在人类日常生活中占据着很重要的部分，可乐的消费量与日俱增，但可乐对人体健康，尤其是对生殖方面影响多有争议。哈佛大学医学院的专家对市销的3种不同配方的可乐饮料进行了杀精实验，结果显示可乐具有杀精效果[1]，但因为该实验是检测精子直接接触可乐后的活性，并不能证明饮用可乐会影响男性生育能力。另有研究显示，不同剂量可乐和环磷酰胺均明显升高精子畸形率，构成以无定型和无钩为主，集中反映在头部，提示连续7 d可乐活体灌胃对小鼠的精子具有致畸作用[2]，但该实验灌胃时间短，并按正常浓度灌胃，另外可乐腹腔注射组可能会引起小鼠腹膜炎，导致小鼠死亡。

本研究通过对小鼠可乐灌胃35 d，检测小鼠精子畸形与睾丸酶水平，旨在探讨可乐经活体灌胃后对精子与睾丸酶的影响，为安全饮用可乐饮料提供依据。

1材料与方法

1.1实验材料

BS201型电光源双目生物显微镜 重庆光电仪器有限公司；TD-5A型离心机 湖南凯达；DY89-Ⅱ型电动玻璃匀浆机 宁波新芝生物科技股份有限公司；UV-1800型紫外可见光分光光度计 日本岛津。

注射用环磷酰胺 山西普德药业有限公司；市售某品牌可乐饮料；乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)试剂盒 中生北控生物科技股份有限公司。

1.2实验动物及分组

6～8周龄雄性健康小鼠60只，体重(30±5)g(吉林医药学院实验动物中心提供),按随机分为5组:阴性对照组、阳性对照组、3个给药(可乐)组，每组12只。低、中、高给药组小鼠分别以2倍、4倍、8倍浓缩可乐按20 mL/(kg·d)剂量灌胃,阴性对照组剂量生理盐水灌胃，连续35 d。阳性对照组2.5 g/L环磷酰胺按20 mL/(kg·d)剂量持续灌胃9 d。

1.3小鼠处理及精子畸形的观察

颈椎脱臼法处死小鼠，取双侧睾丸剥去被膜并分离两侧附睾，称重后放入盛有3 mL生理盐水的平皿中，剪碎并吹打数次，吸取上悬液，滴于载玻片推开。干燥后用甲醇固定15 min。使用2%的伊红水溶液染色1 h，冲洗至无色，自然风干。在高倍镜下对每张片子计数形态完整、头尾均无重叠的精子1 000条，无尾精子、头部重叠的精子或整个精子与另一个精子重叠的均不计数。分别记录畸形精子数，即分为无钩、无定型、香蕉形、胖头和双头双尾形。

1.4小鼠睾丸酶的测定

睾丸称重后剪碎，1∶9的比例用生理盐水4 ℃下制成匀浆，3 000 r/min离心10 min，取上清液，根据试剂盒说明，采用比色法测定睾丸中LDH和ALP活性[3]。

1.5统计学处理

2结果

2.1一般观察

给药期间，对照组小鼠毛色光滑，活跃；给药组小鼠反应较迟钝、少动，皮毛光泽度稍差，食量减少。实验期间可能灌胃操作不当或药物作用导致部分小鼠死亡，各组小鼠体重均增长，各组之间小鼠体重增长没有显著性差异。

2.2小鼠精子畸形的观察

阴性对照组,阳性对照组,低、中、高浓度组可乐组小鼠精子畸形率分别为4.09%、9.39%、6.64%、6.90%和7.46%。可以看出,阳性对照组精子畸形率显著高于阴性对照组(P<0.05)，说明此次造模成功。各浓度组小鼠精子畸形率随着可乐浓度递增而递增，与阴性对照组相比均有显著性增加(P<0.05)，表明浓缩可乐对小鼠精子畸形率有显著性影响。高浓度剂量组与阳性组相比差异不显著。

2.3可乐对小鼠睾丸酶活性的影响

可口可乐对小鼠睾丸酶的影响见表1。表1可见，随着可乐浓度升高，小鼠睾丸中LDH、ALP的活性均呈现下降趋势，高剂量组与阴性对照组比较,ALP、LDH活性均显著降低(P<0.05)，与阳性对照组无显著差异;低、中剂量组与阴性对照组比较,LDH活性均显著降低(P<0.05)。

表 1　可口可乐对小鼠睾丸酶的影响±s)

与阴性对照组比较，*P<0.05

2.4相关性分析

控制可乐浓度变量，小鼠精子畸形率与小鼠体重增长呈正相关(r=0.997，P<0.05)，与LDH和LAP呈负相关(r=-0.947；-0.845，P<0.05)，说明LDH与ALP活性越低，小鼠精子畸形率越高。

3讨论

精子的形态是由多基因遗传控制的，可乐中的某些成分可能会直接作用于睾丸组织，直接影响DNA或干扰基因表达的过程，使小鼠精子畸形率升高。本研究通过对可乐的高浓度浓缩，使可乐中的碳酸分解，排除了碳酸引起精子畸形的可能。对小鼠长时间活体灌胃，避免了可乐与小鼠精子的直接接触，并解决了时间短的弊端，一般认为精原细胞后期或初期精母细胞早期的生理细胞对化学诱变剂较为敏感，故一般在接触诱变剂后5周最易出现精子畸形或畸形率增高[4]，使实验结果更有说服力。本实验结果表明，浓缩可乐灌胃小鼠5周后，各剂量组小鼠精子畸形率与阴性对照组均显著升高，高浓度剂量组与阳性对照组差异不显著，可见高浓度可乐对小鼠精子畸形的影响更为显著，畸形精子以不定型和无钩为主。

睾丸酶是性腺细胞分化是否正常的标志[5]。LDH属于糖酵解酶系，主要位于精母细胞、精子细胞质及精子尾中段线粒体上，在生精小管精子发生的过程中，从精母细胞粗线期以后各级的生精细胞都位于支持细胞上，难以从基质中直接获取营养，主要依靠糖酵解进行。所以LDH是生精细胞代谢生能的主要酶，其活性与精子形成息息相关。在精子发生过程中LDH活力受阻，可能会直接导致各级精母细胞所需能量不足，致精子正常形成受到干扰，使精子畸形率升高[6]。ALP是一种含锌的细胞浆结合酶，锌在雄性动物生殖系统中起着很重要的作用[7]。本实验结果表明，浓缩可乐导致小鼠睾丸中LDH和ALP活性降低，特别是高浓度剂量组LDH和ALP活性与阴性对照组比较显著下降，与阳性对照组无显著差异。可乐中某些成分可能会影响小鼠机体对锌、钙、铁等微量元素的吸收，影响小鼠机体内某些重要生物化学反应，直接或间接地影响性激素水平，使小鼠睾丸中ALP及LDH活性降低，影响小鼠精子的正常形成，使精子畸形率升高。

综上,长期大量饮用可乐会造成一定程度的精子畸形并降低睾丸酶活性，建议消费者注意避免长期大量饮用可乐饮料。

参考文献：

[1]钟翔,周鹤.可口可乐有损健康吗[N].环球时报,2004-09-16.

[2]刘舒瑜,李芝兰,骆晓红,等.可乐对小鼠精子质量影响[J].中国公共卫生,2008,24(1):77-79.

[3]李玉冰,张永东,曹授俊,等.臭氧对小鼠精子畸形率和睾丸标志酶活性的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2011(3):142-144.

[4]王虹,符娟.连翘对小鼠精子畸形率的影响[J].西安文理学院学报:自然科学版,2012,15(1):59-61.

[5]郑芸鹤,黄璐,侯旭剑,等.二甲基甲酰胺对小鼠睾丸组织结构和睾丸酶的影响[J].环境与健康杂志,2008,25(9):779-781.

[6]刘高峰,胡小梅,王春景,等.氯化镧对雄性小鼠精子质量及睾丸酶活力的影响[J].四川动物,2012,31(3):471-473.

[7]赵淑华,李景舜,杨琼,等.生姜提取物对X射线损伤小鼠睾丸酶的影响[J].吉林大学学报:医学版,2005,31(1):68-70.

文章编号：1673-2995(2015)05-0328-03

中图分类号：R114

文献标识码：A

作者简介：张岚(1980-)，女(汉族)，讲师，博士.

(收稿日期：2015-05-08)

Effect of cola on mouse sperm malformation and testicular enzyme

ZHANG Lan,CAO Fazheng,LIU Yanlin,WANG Qi(School of Public Health,Jilin Medical College,Jilin City,Jilin Province,132013,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the effect of cola on sperm abnormality and testicular enzyme levels and discover the damage of cola on male reproductive system. Methods60 male mice were randomly divided into 5 groups.The mice in dministration group were gavaged with 2 times,4 times and 8 times cola by 20 mL/(kg·d) dose for 35 days,negative control group was gavaged with 20 mL/(kg·d) saline for 35 days,positive control group was given 20 mL/(kg·d) cyclophosphamide orally for 9 days.The mice were sacrificed by cervical mortar method, sperm specimens were used to observe abnormal sperms, testicular lactate dehydrogenase(LDH) and alkaline phosphatase (ALP) activities were measured by colorimetry. ResultsSperm malformation rate of the administration groups were significantly higher than the negative control group (P<0.05),LDH and ALP activities in high concentration group were significantly lower than those in negative control group (P<0.05).Sperm malformation rate and LDH, ALP activities were significantly negative correlation (r=-0.947;-0.845,P<0.05). ConclusionCola has some influence on the formation of sperm abnormality.

Key words:cola;sperm abnormality;lactate dehydrogenase;alkaline phosphatase