鉬和銅對雛雞腎臟抗氧化能力的影響

王業(yè)鑫，楊自軍，杜伯強，趙紅先，李愛強，李光照，張可可

(河南科技大學(xué)動物科技學(xué)院，環(huán)境與畜產(chǎn)品安全河南省高校重點學(xué)科開放實驗室，河南洛陽 471003)

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鉬和銅對雛雞腎臟抗氧化能力的影響

王業(yè)鑫，楊自軍*，杜伯強，趙紅先，李愛強，李光照，張可可

(河南科技大學(xué)動物科技學(xué)院，環(huán)境與畜產(chǎn)品安全河南省高校重點學(xué)科開放實驗室，河南洛陽 471003)

摘要：為研究飼料中不同劑量鉬和銅對雛雞腎的影響，試驗用2日齡海蘭褐殼蛋公雛雞80只，隨機平均分為Ⅰ空白對照組、Ⅱ(Cu 800 mg/kg，Mo 400 mg/kg)、Ⅲ(Cu 800 mg/kg，200 mg/kg)、Ⅳ(Cu 800 mg/kg，100 mg/kg)組。試驗60 d，每15 d每組隨機處死5只測定腎臟總超氧化物岐化酶(T-SOD)、過氧化物酶(POD)、黃嘌呤氧化酶(XOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)含量。結(jié)果表明，試驗組T-SOD第15天最高，隨后呈下降趨勢(P<0.05)；POD、GSH-Px和XOD隨時間延長呈上升趨勢(P<0.05)，Ⅲ組GSH-Px第30天時最高，最后回歸正常，Ⅱ組XOD第30天最高，Ⅲ組POD隨時間延長先下降后上升(P<0.05)，第45天時最高，Ⅳ組POD隨時間延長先下降后上升再下降(P<0.05)。說明日糧中以2∶1的比例關(guān)系添加Cu 800 mg/kg、Mo 400 mg/kg，隨時間的延長可提高腎臟抗氧化能力。

關(guān)鍵詞：鉬；銅；雛雞；腎；抗氧化酶

鉬中毒影響動物的生長發(fā)育，但適量的鉬能調(diào)節(jié)機體代謝，提高畜禽產(chǎn)量同時降低死亡率[1]。銅過量也會影響機體的發(fā)育，適量鉬、銅有協(xié)同作用，過量的鉬、銅又使兩者出現(xiàn)拮抗作用[2]，鉬、銅之間拮抗的原理可能由于兩者相互競爭載體系統(tǒng)從而導(dǎo)致抑制。有研究認為銅、鉬比例最佳為6～10∶1，而2∶1情況下處于臨界值，低于這個比例就會使體內(nèi)的銅吸收受到拮抗，使體內(nèi)抗氧化酶產(chǎn)生變化。此外，過量的鉬、銅對動物的多個組織器官具有損害作用[3]。腎臟是機體新陳代謝過程中所產(chǎn)生的各種代謝終產(chǎn)物和過剩物質(zhì)的主要排泄器官之一，當(dāng)機體攝入過多鉬、銅時，腎臟就會積聚大量的鉬、銅，引發(fā)不同程度的病理變化，從而影響腎臟的生理功能。有研究指出，飼料中含有高劑量的鉬可引起雛雞腎臟的病理損傷和抗氧化酶活性降低，導(dǎo)致腎臟功能受損[4]。本試驗通過探討不同劑量的鉬和銅聯(lián)合對雛雞腎臟抗氧化能力的影響，為系統(tǒng)研究鉬和銅關(guān)系提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

超氧化物岐化酶(T-SOD)、過氧化物酶(POD)、黃嘌呤氧化酶(XOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)均為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品；2日齡海蘭褐殼蛋公雛雞80只購自公華禽業(yè)有限公司；2 mL手持式玻璃組織研磨器為上海壘固儀器有限公司產(chǎn)品；鉬酸鈉(Na2MoO4·2H2O)為天津市化學(xué)試劑四廠生產(chǎn)；硫酸銅(CuSO4·5H2O)為天津市致遠化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品。

1.2方法

設(shè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組，每組20只雛雞，試驗周期60 d，基礎(chǔ)日糧相同，自由飲水，飼料中分別添加不同劑量的鉬(Na2MoO4·2H2O)、銅(CuSO4·5H2O)，Ⅰ～Ⅳ組中添加鉬分別為0、800、800、800 mg/kg,添加銅分別為0、400、200、100 mg/kg,每15 d每組隨機抽取5只,處死取腎臟。腎臟組織研磨，用試劑盒按說明書測定組織中T-SOD、POD、XOD、GSH-Px的含量。SPSS統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，進行組間差異顯著性比較，P<0.05為差異顯著。

2結(jié)果

2.1不同劑量鉬和銅對腎臟組織SOD的影響

Ⅱ組隨時間延長呈上升趨勢，Ⅲ、Ⅳ組隨著時間延長SOD呈現(xiàn)降低趨勢(P<0.05)。 試驗第15天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比增高顯著(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅱ組相比增高顯著(P<0.05)，Ⅲ組與Ⅳ組比較增高顯著(P<0.05)；試驗第30天，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比降低顯著(P<0.05)，Ⅱ組增高顯著(P<0.05)，Ⅳ與Ⅲ組相比顯著增高(P<0.05)；試驗第45天，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比降低顯著(P<0.05)，Ⅱ組顯著增高(P<0.05)，Ⅲ與Ⅱ相比降低顯著(P<0.05)，Ⅳ與Ⅲ組相比降低顯著(P<0.05)；試驗第60天，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比降低顯著(P<0.05)，Ⅱ組顯著增高(P<0.05)，Ⅲ與Ⅱ相比降低顯著(P<0.05)，Ⅳ與Ⅲ組相比顯著增高(P<0.05)(表1)。

2.2不同劑量鉬和銅對腎臟組織GSH-Px的影響

Ⅱ、Ⅳ組隨著時間的延長呈上升趨勢(P<0.05)；Ⅲ組第45天、第60天與第15天之間比較差異不顯著，試驗第30天與第15天之間比較顯著增高(P<0.05)，隨著時間的延長先上升后回歸正常水平。試驗第15天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比顯著降低(P<0.05)，Ⅲ組與Ⅱ組相比顯著增高(P<0.05)，Ⅳ組與Ⅱ、Ⅲ組相比降低顯著(P<0.05);試驗第30天，Ⅱ組與Ⅰ組相比差異不顯著，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比增高顯著(P<0.05)，Ⅳ組與Ⅲ組相比降低顯著(P<0.05);試驗第45天，Ⅲ組與Ⅰ組比較差異不顯著，Ⅱ與Ⅰ組相比增高顯著(P<0.05)，Ⅳ與Ⅲ比較顯著增高(P<0.05);試驗第60天，Ⅲ組與Ⅰ組比較差異不顯著，Ⅱ與Ⅰ組相比增高顯著(P<0.05)，Ⅳ與Ⅱ比較顯著增高(P<0.05)(表2)。

2.3不同劑量鉬和銅對腎臟組織XOD的影響

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組第30天、第45天，第60天與第15天差異顯著(P<0.05)呈上升趨勢。 試驗第15天，Ⅳ與Ⅰ相比差異不顯著，Ⅱ與Ⅰ相比顯著降低(P<0.05)，Ⅳ與Ⅱ相比顯著增高(P<0.05)；試驗第30天，Ⅱ、Ⅳ與Ⅰ相比顯著增高(P<0.05)，Ⅲ與Ⅰ相比顯著降低(P<0.05)，Ⅳ與Ⅱ相比降低顯著(P<0.05)；試驗第45天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ與Ⅰ相比顯著增高(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ差異不顯著，Ⅳ與Ⅲ相比增高顯著(P<0.05)；試驗第60天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ與Ⅰ相比顯著增高(P<0.05)，Ⅲ與Ⅱ相比顯著降低(P<0.05)，Ⅱ與Ⅳ相比差異不顯著(表3)。

表1　鉬和銅對腎臟組織SOD影響

注：肩標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)；肩標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

表2　鉬和銅對腎臟組織GSH-Px影響

注：肩標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)；肩標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

表3　鉬和銅對腎臟組織XOD影響

注：肩標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)；肩標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

2.4不同劑量鉬和銅對腎臟組織POD的影響

Ⅱ組隨著時間的延長呈上升趨勢(P<0.05)；Ⅲ組第30天與第15天比較顯著降低(P<0.05)，第45天、第60天與第15天,第30天比較增高顯著(P<0.05)隨著時間延長先下降后上升；Ⅳ組第30天與第15天比較顯著降低(P<0.05)；試驗第45天與30天、第15天比較增高顯著(P<0.05)；試驗第60天與第45天、第15天比較顯著降低(P<0.05)，隨著時間的延長先下降后上升再下降。試驗第15天，Ⅲ與Ⅰ相比差異不顯著，Ⅱ與Ⅰ相比顯著降低(P<0.05)，Ⅳ與Ⅰ相比顯著增高(P<0.05)；試驗第30天，Ⅱ與Ⅰ相比差異不顯著，Ⅲ、Ⅳ與Ⅰ相比顯著降低(P<0.05)；試驗第45天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比顯著增高(P<0.05)；試驗第60天，Ⅳ與Ⅰ相比差異不顯著，Ⅱ、Ⅲ與Ⅰ相比顯著增高(P<0.05)(表4)。

表4　鉬和銅對腎臟組織POD影響

注：肩標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)；肩標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

3討 論

3.1鉬和銅對T-SOD的影響

T-SOD是機體抗氧化系統(tǒng)中重要的酶，在老化和中毒狀況下自由基的生理動態(tài)平衡會受到破壞，T-SOD是生物體內(nèi)清除自由基的重要物質(zhì)，T-SOD生物水平的高低能直接反應(yīng)生物活力，T-SOD含Cu,Mo,Zn金屬酶[4]，CuZn-SOD可以清除體內(nèi)的超氧陰離子(O2-)保護組織細胞，當(dāng)銅過量時，會導(dǎo)致CuZn-SOD清除自由基能力下降，銅和鉬在體內(nèi)大量蓄積出現(xiàn)競爭性抑制，使需要合成SOD的輔酶因子發(fā)生紊亂。試驗第15天隨著試驗組添加銅鉬比例變小2∶1(Ⅱ)、4∶1(Ⅲ)、8∶1(Ⅳ)，SOD水平逐漸增高與前人研究結(jié)果基本一致，試驗第30天、45天、60天，Ⅲ、Ⅳ組與Ⅰ組相比降低顯著(P>0.05)，Ⅲ(4∶1)、Ⅳ(8∶1)組隨著時間的延長SOD呈現(xiàn)降低趨勢，鉬和銅在體內(nèi)蓄積的同時，鉬消耗體內(nèi)的銅含量，出現(xiàn)競爭性抑制可能是機體耐過后體內(nèi)銅受到鉬的抑制，使銅含量降低，從而使SOD水平出現(xiàn)降低，Ⅱ組隨時間延長呈上升趨勢，可能在這個劑量中銅鉬比例為合理的關(guān)系。

3.2鉬和銅對GSH-Px的影響

GSH-PX是機體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶，可特異性地催化還原GSH對脂質(zhì)過氧化物的還原反應(yīng)[5]。試驗第15天時Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ低于Ⅰ組，可能是過量的銅積累導(dǎo)致O2，H2O2積累，使還原性谷胱甘肽(GSH)氧化生成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，進而反饋抑制了GSH-PX活性，使機體清除過氧化物機能減弱而發(fā)生脂質(zhì)過氧化，降低了GSH-PX的能力[6]。隨著時間的延長在銅鉬比例Ⅲ(4∶1)與Ⅰ組比較GSH-Px差異不顯著，Ⅱ(2∶1),Ⅳ(8∶1)GSH-PX隨著時間的延長呈上升趨勢，Ⅲ組隨著時間的延長先上升后回歸正常水平，可能是大量的銅在機體內(nèi)產(chǎn)生毒性作用使體內(nèi)的鉬受到抑制，而試驗同時攝入了鉬對受到抑制的部分補充所以經(jīng)過一定時間蓄積后在體內(nèi)增強了GSH-PX水平。

3.3鉬和銅對XOD的影響

隨著時間的延長Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組XOD水平呈上升趨勢，XOD是核酸代謝的重要酶類，XOD中含有多種微量元素，包括鉬和銅。由于雞對鉬和銅的耐受量較大，日糧中高鉬含量使機體內(nèi)銅儲備損耗，同時又補充進去銅，使攝入體內(nèi)的鉬和銅提高了XOD的水平。15天Ⅱ與Ⅰ相比顯著降低，30 d Ⅲ與Ⅰ相比顯著降低，日糧中高銅，高鉬使體內(nèi)的鉬和銅相互抑制，使體內(nèi)的其他元素發(fā)生紊亂增加了損耗量，導(dǎo)致XOD活性下降。

3.4鉬和銅對POD的影響

POD是生物體內(nèi)一種氧化還原酶，在一些研究中認為POD具有一些還原功能。其作用是利用過氧化氫氧化各種底物后，把體內(nèi)的有毒物質(zhì)氧化還原為五毒的物質(zhì)，在體內(nèi)受到高劑量的鉬和銅影響時，POD在體內(nèi)使H2O2進一步轉(zhuǎn)變成無毒的H2O，再經(jīng)腎臟排出體外，體內(nèi)鉬和銅含量過高，機體處于一個制衡調(diào)節(jié)狀態(tài)，消耗大量的酶，在15 d 2∶1(Ⅱ)，30 d 4∶1(Ⅲ)、8∶1(Ⅳ)條件下使其活性降低。隨著時間的延長體內(nèi)耐過以后試驗組POD水平均出現(xiàn)了上升趨勢。

鉬、銅對動物機體來說既是一種不可缺少的生物活性元素，又是一種毒性物質(zhì)，主要是作為一些代謝酶的輔助因子而發(fā)揮其活性作用[7]。試驗Ⅲ(4∶1)組，Ⅳ(8∶1)組的抗氧化能力隨著時間延長變化較大。正常生理條件下機體內(nèi)抗氧化自由基與自由基處于動態(tài)平衡[8]，在鉬和銅同時進入機體后，有可能出現(xiàn)中毒，打破了這種平衡，可能會擾亂身體的生理功能,從而生成自由基,最終導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化作用，如果身體無法清除多余的自由基,細胞膜的完整性受損,從而減少免疫和抵抗 ，使體內(nèi)的抗氧化能力發(fā)生變化。除鉬和銅對抗氧化能力的直接影響外還有其他因素的影響，鉬能引起的腎臟TNF-ɑ表達量的升高[9]，直接引起血管收縮,降低腎臟血流量,導(dǎo)致單核和中性粒細胞的聚集,腎小球纖維蛋白的沉積,從而直接或間接對腎臟細胞產(chǎn)生損傷[10]。飼養(yǎng)條件，光照條件也是部分影響因素[11]，而鉬和銅合理的比例又會促進機體的生長，試驗選用的鉬和銅比例2∶1(Ⅱ)劑量抗氧化能力得到顯著增高，與前人研究基本一致，但鉬和銅之間的合理比例關(guān)系中的劑量并不是無限增大的，還需進一步探討。

參考文獻:

[1]王佳煒.微量元素鉬的生理作用及其對機體功能的影響研究進展[J].醫(yī)學(xué)綜述，2013，19(19)：3460-3463.

[2]王宏偉，周變?nèi)A，張才，等.鉬對雞免疫功能及抗氧化能力的影響[J].中國獸醫(yī)學(xué)報，2015，35(1)：135-139.

[3]程才才，楊自軍．不同劑量鉬對小尾寒羊組織病理變化及抗氧化功能影響[J].飼料工業(yè)，2012，33(5)：41-44.

[4]肖杰，崔恒敏，楊帆，等.高鉬對雛雞腎臟的病理損傷和抗氧化功能的影響[J]．畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2010，41(12)：1598一1604.

[5]原婷婷.醋酸鉛致大鼠腎小管上皮細胞氧化損傷及死亡受體途徑介導(dǎo)細胞凋亡機理的研究[D].河南鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

[6]張瑜，許建海，朱曉萍，等.日糧不同銅、鉬水平對遼寧絨山羊機體抗氧化性能的影響[J].中國畜牧雜志，2010,46(17):30-33.

[7]劉鳳軍，賀加雙，楊自軍，等.小鼠鉬中毒的毒性試驗[J].動物醫(yī)學(xué)進展，2009，30(2)：56-60.

[8]Defa S,Jianhua W,Xiurong X，Oxidative stress in farmed minks with self-biting behavior[J]，J Vet Behavior: Clin Applications Res,2013, 8 (1): 51-57.

[9]王宏偉，周變?nèi)A，張樑，等.高鉬低銅對小鼠腎臟結(jié)構(gòu)及其表達TNF-ɑ蛋白的影響[J],動物醫(yī)學(xué)進展,2010,31(9):51-54.

[10]宋超，楊自軍，張菲菲，等.高鉬對小尾寒羊腎臟蛋白含量和代謝酶活性及微核率的影響[J]，中國獸醫(yī)學(xué)報，2015，35(1)：130-134.

[11]李雨順，王也，劉益平.單色光在雞楊志忠的應(yīng)用[J].中國家禽，2012，34(14)62-63.

Effects of Molybdenum and Copper on Antioxidant Capacity of Kidney in Chicks

WANG Ye-xin ,YANG Zi-jun,DU Bo-qiang,ZHAO Hong-xian,LI Ai-qiang,LI Guang-zhao ZHANG Ke-ke

(LivestockScience&TechnologyCollege,HenanUniversityofScienceandTechnology,EnvironmentalandAnimalProductsSafetyinHenanProvincialOpenLaboratoryofKeyDisciplines,Luoyang,Henan，471003，China)

Abstract:The experiment was conducted with the objective of examining the effect of dietary different doses of molybdenum and copper on kidney in chicks by experimental methods. 80 two-day-old HY-line variety brown were randomly divided into four groups, and fed on diets as follows: Blank control group(Cu 0 mg/kg, Mo 0 mg/kg), the experimental groupⅡ(Cu 800 mg/kg，Mo 400 mg/kg), the experimental group Ⅲ(Cu 800 mg/kg，200 mg/kg), the experimental groupⅣ(Cu 800 mg/kg，100 mg/kg)for 60 days. Every 15 days five chickens were sacrificed in each group to measure kidney total superoxide dismutase (T-SOD), peroxidase (POD), xanthine oxidase (XOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) contents. The results showed that T-SOD content is the highest in the experimental group on the fifth day, and then declined (P<0.05); POD, GSH-Px, XOD contents have a trend of rise with the time passed by(P<0.05), GSH-Px is the highest in the experimental group Ⅲ on the thirtieth day and finally return to normal, XOD is the highest in the experimental groupⅡon the thirtieth day, the POD content of experimental group Ⅲ has a trend of fall first then rise (P<0.05). On the forty-fifth day, the POD is the highest with the extension of time,the POD content of experimental group Ⅳ has a trend of fall first then rise and finally fall. These results indicated that adding Cu 800 mg/kg, Mo 400 mg/kg in the diet ratio of 2∶ 1, the kidney antioxidant capacity can be improved with the prolonging of time.

Key words:molybdenum；copper; chick; kidney; antioxidation

收稿日期：2015-12-21

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(31040081)

作者簡介：王業(yè)鑫(1990-)，男，河南臺前人，碩士研究生，主要從事動物營養(yǎng)代謝與中毒病研究。 *通訊作者

中圖分類號:S852.2

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1007-5038(2016)06-0055-04