烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠的排鉛作用及其對(duì)體內(nèi)鈣、鋅和銅含量的影響*

呂 玲 李和生 鄭 麗 李 密 金 洋

(寧波大學(xué)海洋學(xué)院 寧波 315211)

烏賊(Cuttlefish)本 名烏 鲗 , 通常也稱墨魚(yú), 屬于軟體動(dòng)物門(Phylum Mollusca)、頭足綱(Class Cephalopode)、烏賊目(Sepioidea Naef)的海洋動(dòng)物(李和生等, 2012)。它是我國(guó)近海主要的頭足類動(dòng)物, 是我國(guó)四大海洋漁業(yè)之一, 年產(chǎn)量為145萬(wàn)噸左右。烏賊具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值(吳常文等, 2010)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,除了烏賊肉為可食部分(大約為 80%), 內(nèi)臟、皮以及墨汁均視為加工廢棄物, 通常的處理方法為就地掩埋,這不僅浪費(fèi)資源, 還可能會(huì)污染人類的生活環(huán)境。

鉛是常見(jiàn)重金屬元素之一, 不僅污染環(huán)境, 而且嚴(yán)重危害人類健康, 尤其是兒童。鉛易通過(guò)消化道和呼吸道進(jìn)入人體, 其半衰期長(zhǎng), 對(duì)人體內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)均有毒害作用, 特別是對(duì)兒童神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷, 導(dǎo)致其神經(jīng)性心理障礙(Campbell et al, 2011)甚至影響智力發(fā)育(Pichery et al, 2011; Yuan et al, 2006)。目前, 常用的排鉛藥物主要是 EDTA類金屬螯合劑和二巰基丁二酸類競(jìng)爭(zhēng)性解毒劑。這些藥物排鉛效果明顯, 但副作用較大, 經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)以及體內(nèi)微量元素的流失(陳自然, 2012)甚至致死。因此, 尋找一種天然安全的排鉛產(chǎn)品具有重要意義。

目前, 黑色素的應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn)(Araújo et al, 2014; Fernandez et al, 2014; Petrosyan et al, 2014),它有抗氧化(Cuevas-Juárez et al, 2014)、抗輻射(Ye et al, 2014)等多種生理活性, 還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)黑色素能夠吸附重金屬離子(Hong et al, 2006; Saini et al, 2013)。而烏賊墨的化學(xué)成分主要是黑色素, 結(jié)構(gòu)中存有-COOH、-NH2和-OH 基團(tuán), 可與金屬結(jié)合。有研究表明, 烏雞黑色素對(duì)果蠅體內(nèi)的鉛有明顯的促排作用(王哲鵬等, 2007); 有學(xué)者將合成黑色素喂食于小鼠, 結(jié)果表明小鼠體內(nèi)鋅離子和鈷離子的分布及排出有顯著變化(Nogaj et al, 1995); 然而對(duì)烏賊墨在排鉛及對(duì)微量元素的影響方面還鮮為報(bào)道。因此, 本實(shí)驗(yàn)利用烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠進(jìn)行灌胃治療,研究其排鉛效果和對(duì)鉛中毒小鼠體內(nèi)微量元素的影響, 為天然安全脫毒劑的研究提供一定的基礎(chǔ), 同時(shí)也為水產(chǎn)品廢棄物的開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與主要儀器

1.1.1 原料 金烏賊(Sepia esculenta), 購(gòu)于寧波路林市場(chǎng)。

1.1.2 試劑 醋酸鉛(上?；瘜W(xué)試劑總廠); 濃硝酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司); 高氯酸(天津市鑫源化工有限公司); 堿性蛋白酶(江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司); 二巰基丁二酸(上海晶純生化科技股份有限公司); 實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。

1.1.3 儀器和設(shè)備 GL-21MC型冷凍離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)設(shè)備有限公司), SCIENTZ- 18N型冷凍干燥機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司), KDN-08型消化爐(上海新嘉電子有限公司), TAS-990型原子吸收分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),DK型電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司),AFX-2001-U超純水機(jī)(上海純浦實(shí)業(yè)有限公司)。

1.1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 20—24g ICR 小鼠(清潔級(jí)), 由寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供, 合格證編號(hào):No.201403447。

1.2 烏賊墨黑色素的提取

實(shí)驗(yàn)室自制金烏賊墨黑色素, 采用酶法(李曉等,2010)提取。取墨囊, 擠墨汁→用0—4°C等體積水浸泡過(guò)夜→10000r/min離心10min→冷凍干燥→于粉末中加超純水(質(zhì)量比1:50)→調(diào)節(jié)pH至7.4→加入堿性蛋白酶 4200U/g→50°C 保溫酶解 8h→90°C 加熱10min使酶失活→10000r/min離心10min→反復(fù)離心水洗4次→沉淀物冷凍干燥→得到烏賊墨黑色素。

1.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 動(dòng)物分組及鉛模型的建立 選取 20—24 g的雄性ICR小白鼠48只, 隨機(jī)分成6組, 每組8只小鼠, 各組名稱分別為陰性對(duì)照組, 醋酸鉛模型對(duì)照組(簡(jiǎn)稱模型對(duì)照組), 醋酸鉛-烏賊墨黑色素低劑量組(簡(jiǎn)稱低墨組)、醋酸鉛-烏賊墨黑色素中劑量組(簡(jiǎn)稱中墨組)、醋酸鉛-烏賊墨黑色素高劑量組(簡(jiǎn)稱高墨組)以及陽(yáng)性對(duì)照組(醋酸鉛-DMSA)。之后, 除陰性對(duì)照組外其余各組每日腹腔注射醋酸鉛溶液, 劑量為7mg/kg, 連續(xù)注射 10d, 建立鉛中毒模型。陰性對(duì)照組每日注射等量超純水, 每組每日自由進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)飼料,自由飲水。

1.3.2 給藥方法 鉛中毒模型建立后, 用不同劑量的烏賊墨黑色素懸浮液以及二巰基丁二酸溶液灌胃排出小鼠體內(nèi)的鉛離子。其中, 低墨組、中墨組以及高墨組灌胃烏賊墨黑色素, 劑量分別為50、100和200mg/kg; 陽(yáng)性對(duì)照組灌胃二巰基丁二酸, 每日灌胃劑量為 1.5g/60kg, 連續(xù)灌胃 3天, 停 4天(給藥方式與劑量同臨床)(陳玉柱等, 2010), 連續(xù)治療4周。陰性對(duì)照組和模型對(duì)照組灌胃超純水, 除陽(yáng)性對(duì)照組外, 其余各組每日灌胃1次, 連續(xù)4周。根據(jù)每周小鼠體重調(diào)整灌胃體積。每組小鼠每日自由進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)飼料,自由飲水。

1.4 樣品采集與處理

實(shí)驗(yàn)期間每周灌胃前稱量小鼠體重一次。末次給藥之后, 停止飼料供給, 24 h后稱小鼠體重, 摘取眼球血, 然后脫頸處死; 采集腦、肝臟以及腎臟并稱重,計(jì)算各組織的臟器系數(shù)。取一定重量的樣品, 用濃硝酸和高氯酸加熱消化(兩者體積比為5 : 1), 采用原子吸收光譜檢測(cè)樣品中鉛(石墨爐)、鈣、銅及鋅的含量,以及各組小鼠鈣、銅和鋅元素的流失率。本文所用公式如下:

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)分析, 數(shù)據(jù)結(jié)果以表示。多組間比較采用方差分析, 兩組間比較用t檢驗(yàn), P＜0.05為差異顯著, P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 小鼠體重變化

小鼠實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的體重變化見(jiàn)表1。用SPSS17.0處理數(shù)據(jù), 結(jié)果顯示各組小鼠初始體重、第 11天灌胃前的體重、第18天灌胃前的體重、第25天灌胃前的體重、第32天灌胃前的體重以及第39天處死前的體重均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。

表1 實(shí)驗(yàn)期間小鼠體重變化(, g, n=8)Tab.1 Variation in the weight of the mice during the experiment (, g, n=8)

表1 實(shí)驗(yàn)期間小鼠體重變化(, g, n=8)Tab.1 Variation in the weight of the mice during the experiment (, g, n=8)

組別 初始體重 第11天 第18天 第25天 第32天 第39天實(shí)驗(yàn)天數(shù)陰性對(duì)照組 22.05±1.44 23.46±1.44 24.59±1.43 25.38±1.67 26.33±2.01 27.10±2.34模型對(duì)照組 22.16±0.94 23.38±1.10 24.28±1.19 25.00±1.29 26.80±1.33 26.50±1.55低墨組 21.71±1.22 22.96±1.24 23.90±1.27 24.63±1.42 25.54±1.48 26.18±1.91中墨組 22.23±1.29 23.45±1.45 24.39±1.45 25.18±1.52 26.14±1.67 26.80±1.96高墨組 22.11±1.10 23.29±1.21 24.25±1.28 25.08±1.39 26.09±1.69 26.86±1.79陽(yáng)性對(duì)照組 21.91±1.17 23.04±1.21 23.98±1.22 24.89±1.49 25.79±1.82 26.60±2.18

2.2 小鼠臟器系數(shù)的變化

各組小鼠肝臟、腦及腎臟的臟器系數(shù)如表 2所示。由表知, 模型對(duì)照組中肝臟的臟器系數(shù)與陰性對(duì)照組相比有顯著性差異(P＜0.05), 表明鉛離子對(duì)肝臟的生長(zhǎng)有不良影響。與其余各組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。小鼠各組間腦與腎臟的臟器系數(shù)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。有研究表明鉛元素能進(jìn)入細(xì)胞, 抑制酶活, 造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損, 可使肝細(xì)胞變性甚至壞死(金毓芳等, 2001; 趙翠莉等, 2014)。

2.3 烏賊墨黑色素對(duì)小鼠血液及臟器中鉛的影響

血液和器官中鉛含量的高低是判斷模型動(dòng)物是否鉛中毒的主要指標(biāo)之一, 本實(shí)驗(yàn)以腦、肝臟及腎臟作為鉛含量測(cè)定器官的主要原因是腦為中樞神經(jīng)系統(tǒng)最重要的器官, 肝臟是動(dòng)物進(jìn)行代謝的主要器官而腎臟是動(dòng)物排泄的主要器官。烏賊墨黑色素對(duì)小鼠血液、肝臟、腦及腎臟臟器中鉛含量的影響見(jiàn)表3。

表2 小鼠臟器系數(shù)(/×10–2, n=8)Tab.2 Organ coefficient of mice (/×10–2, n=8)

表2 小鼠臟器系數(shù)(/×10–2, n=8)Tab.2 Organ coefficient of mice (/×10–2, n=8)

a表示與陰性對(duì)照組比較差異極顯著(P＜0.01)

組別 肝臟 腦 腎臟陰性對(duì)照組 52.76±4.90 16.24±2.61 14.69±1.15模型對(duì)照組組 48.43±3.14a 14.4±1.23 15.05±1.16低墨組 51.75±2.84 15.22±2.05 14.41±1.38中墨組 51.86±1.77 14.83±2.20 14.69±1.27高墨組 51.03±4.48 15.79±2.85 15.15±1.42陽(yáng)性對(duì)照組 51.74±4.04 14.64±2.24 14.39±1.21

表3 小鼠血液及各臟器中的鉛含量(, μg/g, n=8)Tab.3 The content of lead in blood and organ of mice (, μg/g, n=8)

表3 小鼠血液及各臟器中的鉛含量(, μg/g, n=8)Tab.3 The content of lead in blood and organ of mice (, μg/g, n=8)

a與陰性對(duì)照組比較P＜0.01; b與模型對(duì)照組比較P＜0.01, c與模型對(duì)照組比較P＜0.05

組別小鼠臟器或組織血液 肝臟 腦 腎臟陰性對(duì)照組 0.06±0.01 0.14±0.03 0.11±0.02 0.20±0.04模型對(duì)照組 0.32±0.10a 1.07±0.17 a 0.43±0.10 a 2.19±0.42 a低墨組 0.27±0.10 a 0.93±0.15 a 0.41±0.05 a 2.00±0.50 a中墨組 0.25±0.08 a 0.90±0.14 ac 0.39±0.08 a 1.85±0.43 a高墨組 0.23±0.09 ac 0.91±0.18 a 0.42±0.07 a 1.97±0.46 a陽(yáng)性對(duì)照組 0.21±0.05 ac 0.54±0.12 ab 0.34±0.08 ac 1.34±0.44 ab

由表3可知, 小鼠血液和各臟器的模型對(duì)照組中鉛含量與陰性對(duì)照組中鉛含量差異極顯著(P＜0.01),表明小鼠鉛中毒模型成功。小鼠腎臟中的鉛含量高于血液、肝臟及腦中的鉛含量, 表明鉛離子易積蓄在腎臟中。烏賊墨黑色素高劑量組顯著降低了血液中的鉛含量, 與模型對(duì)照組相比鉛含量下降 28.15%, 低墨組和高墨組的鉛含量與模型組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,鉛含量分別下降了15.62%和21.88%。烏賊墨黑色素中劑量組顯著降低了肝臟中的鉛含量, 與模型對(duì)照組相比肝鉛含量下降 15.89%, 低墨和中墨組的肝鉛含量與模型組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。不同劑量的烏賊墨黑色素使腎臟中的鉛含量下降范圍在8%—16%之間, 而其對(duì)腦鉛促排效果較小, 與模型組相比腎鉛和腦鉛均未有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組中血液與臟器中的鉛含量與模型對(duì)照組相比均有顯著差異(P＜0.01或P＜0.05), 鉛含量下降明顯, 排鉛效果比各墨劑量組效果顯著。綜合以上分析結(jié)果表明烏賊墨黑色素高劑量和中劑量分別對(duì)鉛中毒小鼠血液和肝臟有明顯的促排效果。

2.4 烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠血液及臟器中鈣、鋅和銅的影響

鉛元素的毒性機(jī)理主要是其取代多價(jià)陽(yáng)離子(尤其是二價(jià)的鈣離子與鋅離子), 這些相互作用影響了金屬的運(yùn)輸、能量代謝、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)的傳遞以及不同的酶促過(guò)程等重要的生物過(guò)程(Garzaet al, 2006)。小鼠對(duì)鉛的吸收會(huì)影響其對(duì)其它元素的吸收, 本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)血液、肝臟、腦和腎臟中鈣、鋅和銅3種微量元素含量及計(jì)算3種元素的流失率來(lái)觀察各組小鼠體內(nèi)鈣、鋅和銅含量的變化。

表4結(jié)果表明, 模型對(duì)照組中的鈣、鋅及銅的含量與陰性對(duì)照組相比差異均顯著(P＜0.05), 模型對(duì)照組鈣、銅及鋅的流失率分別為 7.55%、20.02%和38.30%, 說(shuō)明鉛的吸收導(dǎo)致了血液中鈣、鋅和銅元素流失。烏賊墨各劑量組與陰性對(duì)照組中鈣、銅和鋅含量無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組血液中銅和鋅含量低于陰性對(duì)照組, 且差異顯著(P＜0.05), 其與模型組相比無(wú)顯著差異(P＞0.05), 說(shuō)明DMSA對(duì)血液中的銅和鋅無(wú)保護(hù)作用。

表4 小鼠血液中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.4 Contents of calcium, zinc and copper in blood of mice (, n=8)

表4 小鼠血液中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.4 Contents of calcium, zinc and copper in blood of mice (, n=8)

a表示與陰性對(duì)照組比較P＜0.05

組別 鈣含量(μg/g) 流失率(%) 鋅含量(μg/g) 流失率(%)陰性對(duì)照組 71.29±5.91 — 11.79±1.85 —模型對(duì)照組 65.91±4.68a 7.55 9.43±1.48a 20.02低墨組 68.06±2.77 4.53 11.11±1.74 5.77中墨組 68.51±4.21 2.78 10.84±2.11 8.06高墨組 69.15±4.65 3.00 11.06±1.98 6.19陽(yáng)性對(duì)照組 66.92±3.83 6.13 9.30±2.31a 21.12銅含量(μg/g) 流失率(%)2.35±0.63 —1.45±0.70a 38.30 2.23±0.62 5.11 2.22±0.53 5.53 2.27±0.69 3.40 1.56±0.49a 33.62

由表 5知模型對(duì)照組肝臟中的鋅和銅的含量低于陰性對(duì)照組(鋅銅流失率分別為13.69%和32.88%),其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。三個(gè)實(shí)驗(yàn)組中銅含量均高于模型對(duì)照組, 差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組中肝臟銅含量雖與陰性對(duì)照組差異不顯著(P＞0.05), 但銅元素流失率高達(dá) 20.65%, 比模型對(duì)照組的流失率低12.23%。表5結(jié)果說(shuō)明鉛離子顯著降低了小鼠肝臟中鋅和銅的含量, 但烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠肝臟中鈣、鋅和銅的含量無(wú)顯著影響。

表6為鉛中毒小鼠腎臟中鈣、鋅及銅的含量。模型對(duì)照組中的鋅與鈣的含量均低于陰性對(duì)照組, 且差異顯著(P＜0.05), 兩元素流失率分別為 5.94%和12.43%。高墨組中的鋅含量高于模型對(duì)照組, 差異顯著(P＞0.05), 但其與陰性對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P＜0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組鈣、鋅和銅與陰性對(duì)照組相比雖有降低, 但未有顯著性差異(P＞0.05), 其流失率分別為1.82%、4.60%和25.59%。結(jié)果說(shuō)明高劑量的烏賊墨黑色素對(duì)腎臟中的鋅元素有保護(hù)作用。

表5 小鼠肝臟中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.5 Contents of calcium, zinc and copper in liver of mice (n=8)

表5 小鼠肝臟中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.5 Contents of calcium, zinc and copper in liver of mice (n=8)

a表示與陰性對(duì)照組比較P＜0.05; b表示與模型對(duì)照組比較P＜0.05

組別 鈣含量(μg/g) 流失率(%) 鋅含量(μg/g) 流失率(%) 銅含量(μg/g) 流失率(%)陰性對(duì)照組 121.8±11.17 — 24.10±2.17 — 3.68±0.79 —模型對(duì)照組 116.43±7.18 4.42 20.80±3.20 a 13.69 2.47±1.21a 32.88低墨組 120.40±8.13 1.16 23.33±2.52 3.20 3.60±0.68b 2.17中墨組 121.10±8.12 0.59 23.87±3.76 0.95 3.54±1.00b 3.80高墨組 120.18±8.88 1.35 23.79±3.28 1.29 3.68±0.73b 0陽(yáng)性對(duì)照組 121.68±9.54 0.11 21.97±3.21 8.84 2.92±1.47 20.65

表6 小鼠腎臟中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.6 Contents of calcium, zinc and copper in kidney of mice (, n=8)

表6 小鼠腎臟中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.6 Contents of calcium, zinc and copper in kidney of mice (, n=8)

a表示與陰性對(duì)照組比較P＜0.05; b表示與模型對(duì)照組比較P＜0.05

組別 鈣含量(μg/g) 流失率(%) 鋅含量(μg/g) 流失率(%) 銅含量(μg/g) 流失率(%)陰性對(duì)照組 120.00±5.89 — 21.72±2.50 — 3.79±0.92 —模型對(duì)照組 112.87±6.98 a 5.94 19.02±1.94 a 12.43 2.75±0.83 27.44低墨組 117.51±7.07 2.08 20.31±1.98 6.49 3.62±1.07 4.48中墨組 116.79±7.78 2.68 20.80±1.54 4.24 3.71±1.22 2.11高墨組 118.50±7.22 1.25 22.00±1.83 b –1.29 3.63±1.04 4.22陽(yáng)性對(duì)照組 117.81±6.90 1.82 20.72±2.16 4.60 2.82±1.10 25.59

由表 7知模型對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照組中腦鋅顯著低于陰性對(duì)照組(P＜0.05), 說(shuō)明腦組織鉛中毒的導(dǎo)致了鋅元素流失。高墨組中腦鋅顯著高于模型對(duì)照組中腦鋅含量(P＜0.05), 與陰性對(duì)照組腦鋅相比無(wú)顯著性差異(P＞0.05), 說(shuō)明高劑量的烏賊墨黑色素對(duì)能夠保護(hù)腦中的鋅元素。

表7 小鼠腦中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.7 Contents of calcium, zinc and copper in brain of mice (, n=8)

表7 小鼠腦中的鈣、鋅和銅含量(, n=8)Tab.7 Contents of calcium, zinc and copper in brain of mice (, n=8)

a表示與陰性對(duì)照組比較P＜0.05; b表示與模型對(duì)照組比較P＜0.05

組別 鈣含量(μg/g) 流失率(%) 鋅含量(μg/g) 流失率(%)陰性對(duì)照組 136.42±9.49 — 20.81±1.76 —模型對(duì)照組 129.01±10.42 5.43 17.76±2.00a 14.66低墨組 133.45±10.51 2.18 19.64±2.50 5.62中墨組 134.21±9.39 1.62 20.16±3.04 3.12高墨組 135.16±7.49 0.92 20.92±2.60b –0.53陽(yáng)性對(duì)照組 132.92±6.48 2.56 19.76±2.73a 5.04銅含量(μg/g) 流失率(%)2.88±0.87 —3.04±1.00 –5.56 2.87±0.71 0.35 2.61±0.72 9.38 2.69±0.82 6.60 2.57±0.68 12.06

3 討論

本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥㈤喗鹭狗嫉鹊姆椒?金毓芳等,2001), 采用皮下注射醋酸鉛溶液7mg/kg, 染鉛10 d,建立小鼠鉛中毒模型。由表3知醋酸鉛模型組小鼠血液和臟器(肝臟、腎臟及腦)中鉛含量與陰性對(duì)照組之間均有顯著性差異(P＜0.01), 表明小鼠鉛中毒模型構(gòu)建成功。

鉛元素主要從呼吸道和消化道進(jìn)入機(jī)體, 隨血液循環(huán)分布各個(gè)器官和組織, 取代器官或組織中的多價(jià)陽(yáng)離子尤其是鈣、鋅和銅等二價(jià)離子進(jìn)行生物代謝過(guò)程, 誘發(fā)自由基對(duì)機(jī)體造成氧化損傷以及抑制體內(nèi)的抗氧化物酶活性來(lái)加劇損害作用(Sainiet al,2013)。生物體內(nèi)的黑色素有“偽超氧化物歧化酶”的美稱, 它在清除重金屬和電離輻射誘發(fā)的自由基方面發(fā)揮重要作用(Ortonne, 2002)。黑色素與重金屬陽(yáng)離子的螯合作用已經(jīng)被許多體外實(shí)驗(yàn)證實(shí), 結(jié)構(gòu)中至少有3個(gè)基團(tuán)(-COOH, -NH2和-OH)能與陽(yáng)離子結(jié)合。本次研究中采用烏賊墨黑色素作為解毒劑, 設(shè)低、中、高三個(gè)劑量組灌胃鉛中毒小鼠, 灌胃4周, 其中血液(高劑量)和肝臟(中劑量)的鉛含量出現(xiàn)顯著下降, 其余組含量雖有下降, 但未達(dá)到顯著水平。王哲鵬等(2007)利用烏雞黑色素對(duì)鉛中毒的果蠅進(jìn)行治療,治療后鉛含量下降了32.9%。黑色素的來(lái)源不同, 作用的生物不同, 但均具有一定的排鉛效果。

本次實(shí)驗(yàn)中, 模型對(duì)照組小鼠血液中的鈣、鋅和銅含量低于陰性對(duì)照組, 差異顯著(P＜0.05), 模型對(duì)照組小鼠肝臟中鋅和銅、腎臟中的鈣和鋅含量顯著低于陰性對(duì)照組, 小鼠腦組織中鋅含量也出現(xiàn)顯著降低, 這些結(jié)果說(shuō)明鉛的吸收對(duì)小鼠組織和器官中的鈣、銅和鋅的吸收造成不良影響。Zakrgynska-Fontaine等(1998)研究表明體內(nèi)鈣與鉛呈負(fù)相關(guān)性, 過(guò)量鉛元素會(huì)影響銅、鋅和鐵的吸收(麥劍平等, 2003)。本實(shí)驗(yàn)中模型組的腦銅含量高于陰性對(duì)照組, 原因可能是鉛中毒使體內(nèi)鋅含量降低, 而銅與鋅又是互為抑制元素(李瑞等, 2011), 而其余器官和組織中銅含量均低于陰性對(duì)照組, 說(shuō)明鉛對(duì)銅也有較強(qiáng)的抑制作用。烏賊墨各劑量組對(duì)小鼠血液及臟器中的鈣、鋅和銅含量與陰性對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異, 表明烏賊墨黑色素對(duì)器官和組織中的鈣、鋅和銅的吸收無(wú)不良影響。陽(yáng)性對(duì)照組中各臟器組織中的微量元素與陰性對(duì)照組相比均有降低, 尤其是血鋅、血銅和腦鋅(P＜0.05)。這些結(jié)果表明二巰基丁二酸雖能有效排鉛,但體內(nèi)對(duì)鈣、鋅和銅無(wú)保護(hù)作用, 甚至還有促排作用。國(guó)外有學(xué)者研究證明 DMSA促進(jìn)體內(nèi)銅的排泄(Cantilena et al, 1982), 我國(guó)也有文獻(xiàn)指出DMSA對(duì)人體有一定副作用, 如食欲降低、白細(xì)胞減少及全身肌肉酸痛等(關(guān)貴民等, 1986)。

4 結(jié)論

本文研究了烏賊墨黑色素作為解毒劑對(duì)鉛中毒小鼠體內(nèi)鉛的清除效果以及小鼠體內(nèi)鈣、鋅和銅的變化。研究結(jié)果表明, 烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠體重及臟器無(wú)不良影響; 烏賊墨黑色素高劑量組中血液中的鉛含量有顯著降低, 與模型對(duì)照組相比下降了28.15%; 中劑量組中肝臟中的鉛含量有顯著降低, 與模型對(duì)照組相比下降了 15.89%。這些結(jié)果表明烏賊墨黑色素對(duì)鉛中毒小鼠血液和肝臟有明顯的排鉛效果。另外, 鉛中毒小鼠經(jīng)灌胃高劑量的烏賊墨黑色素后, 肝銅、腦鋅及腎鋅顯著高于模型組, 表明烏賊墨黑色素在一定程度上對(duì)鉛中毒小鼠肝臟中的銅元素、腦組織中的鋅元素及腎臟中的鋅元素有保護(hù)作用。本文的研究結(jié)果可為開(kāi)發(fā)治療鉛中毒的天然藥物提供一些科學(xué)依據(jù)。

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