小花棘豆中毒對綿羊運氧能力和抗氧化損傷的研究

陳根元 賈琦珍 王帥

摘要：探討小花棘豆（Oxytropis glabra DC）對綿羊抗氧化能力的影響，揭示小花棘豆對綿羊的毒性作用機理。將16只綿羊隨機分為4組，即對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組，3個試驗組分別按照每千克體重5、10、20 g的劑量飼喂小花棘豆，至典型臨床癥狀出現(xiàn)，通過采血檢測綿羊紅細胞和抗氧化指標的變化。結果顯示，與正常對照相比，中毒綿羊血液紅細胞數(shù)（RBC）、紅細胞壓積（HCT）、血紅蛋白（HGB）、平均紅細胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細胞體積（MCV）、甘油三酯（TG）、總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）活性顯著下降，紅細胞分布寬度（RDW）、總膽固醇（TC）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、低密度脂蛋白（LDL-C）和極低密度脂蛋白（VLDL-C）含量均顯著上升。結果表明，小花棘豆中毒可顯著影響綿羊血液運氧和抗氧化能力，并影響綿羊的脂代謝。

關鍵詞：小花棘豆（Oxytropis glabra DC）；中毒；綿羊；抗氧化損傷

中圖分類號：S853.75 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）13-3193-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.032

Study on Transport Oxygen and Anti-Oxidative Damage of

Oxytropis glabra DC Poisoning in Sheep

CHEN Gen-yuan，JIA Qi-zhen，WANG Shuai

（College of Animal Science， Tarim University/Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology，

Xinjiang Production & Construction Corps， Alar 843300， Xinjiang， China ）

Abstract： 16 sheep were randomly and equally divided into 4 groups （the control group and experimental groupⅠ，Ⅱ，Ⅲ） to investigate the effect of Oxytropis glabra DC on anti-oxidative capacity， and reveal the toxicity mechanism of O. glabra DC. These experimental groups of sheep were fed daily with O. glabra DC at 5，10 or 20 g/（kg·d） until typical symptoms observed. During the test， blood routine items and biochemical parameters of each group were measured respectively. The results demonstrated that the activities of RBC， HCT，HGB，MCHC，MCV，TG，T-AOC，SOD，GSH-Px，CAT and XOD in the poisoned sheep were significantly dropped； the contents of RDW，TC，MDA，NO，NOS，LDL-C and VLDL-C in poisoned sheep were significantly higher than those of normal control group. The results showed that O. glabra DC has remarkable effects on transport oxygen， anti-oxidative capacity and lipid metabolism of sheep.

Key words： Oxytropis glabra DC； poisoning； sheep； anti-oxidative damage

小花棘豆（Oxytropis glabra DC）為豆科棘豆屬植物，是新疆危害最嚴重的毒草植物[1]。目前國內(nèi)外研究認為小花棘豆中毒的機理為小花棘豆主要毒性成分苦馬豆素是α-甘露糖苷酶的特異性抑制劑，可導致合成的低聚糖在溶酶體內(nèi)蓄積，從而影響糖蛋白的合成，其特征性病理變化為組織細胞的胞漿空泡變性[2]。但James等[3]的研究發(fā)現(xiàn)苦馬豆素可引起肝、腎實質(zhì)細胞空泡變性，但低聚糖僅蓄積于腎臟；王帥等[4，5]研究發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒導致的細胞空泡變性與自由基引起的空泡變性有一定的相似性，并發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒可顯著影響小鼠和家兔的抗氧化能力。目前小花棘豆對綿羊的毒性研究集中在血液指標和免疫指標，對其抗氧化損傷的研究較少，本試驗通過對小花棘豆攻毒綿羊血液運氧能力和抗氧化指標的分析，研究不同劑量小花棘豆對綿羊的毒性效應，完善綿羊小花棘豆中毒的機理。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與主要儀器

2013年9月，小花棘豆采集于新疆阿克蘇地區(qū)烏什縣奧特貝希鄉(xiāng)，由塔里木大學動物科學學院草業(yè)科學學科組鑒定。取植株的地上部分，陰干、保存?zhèn)溆谩?/p>

總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、極低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）檢測試劑盒，均購自南京建成生物技術有限公司；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

CelltacEMEK-7222K型全自動血細胞分析儀（日本光電公司）；Direct-Q3型超純水系統(tǒng)（美國Millipore）；MR231型高速冷凍離心機（法國Jouan）。

1.2 試驗動物

綿羊16只，品種為卡拉庫爾羊，年齡2歲左右，體重（25.0±1.6） kg，購自阿克蘇地區(qū)沙雅縣。試驗羊進入羊舍前，先用84消毒液對羊舍進行消毒，臨床觀察7 d，驅(qū)除試驗羊體表及體內(nèi)寄生蟲，隨機分為對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組，每組4只。對照羊自由采食，每只每日補飼精料300 g，試驗組飼喂小花棘豆粉，分別按5、10、20 g/（kg·d）的劑量與300 g精料加水混勻，分上、下午2次飼喂，自行采食完后飼喂青干草。試驗期42 d。

1.3 測定指標

攻毒試驗結束后對試驗羊空腹頸靜脈采血，部分肝素抗凝用于檢測血常規(guī)指標，包括：紅細胞數(shù)（RBC）、血紅蛋白濃度（HGB）、紅細胞壓積（HCT）、平均紅細胞體積（MCV）、平均紅細胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細胞血紅蛋白濃度（MCHC）、紅細胞體積分布（RDW）等；部分分離血清后用于測定總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、黃嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）；部分采用改良哈貝爾序列超速離心分離法分離血漿脂蛋白，測定極低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）和高密度脂蛋白（HDL-C）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 試驗羊血液中紅細胞和血紅蛋白含量的變化

由表1可知，試驗羊血液MCHC值與對照羊差異均不顯著（P>0.05），試驗Ⅰ組血液MCV和RDW值與對照羊差異不顯著（P>0.05）。試驗Ⅰ組血液RBC、HCT值顯著低于對照組（P<0.05），HGB、MCH極顯著低于對照組（P<0.01）。試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組HCT、MCV、RDW值均與對照組差異顯著（P<0.05），其他指標均極顯著低于對照組（P<0.01）。表明小花棘豆中毒可顯著影響卡拉庫爾羊血液紅細胞數(shù)量和血紅蛋白含量，進而影響其血液運氧能力。

2.2 試驗羊血清抗氧化指標的變化

由表2可知，攻毒羊血清T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性均極顯著低于對照（P<0.01），MDA、NO和NOS含量極顯著高于對照組（P<0.01）。試驗表明小花棘豆中毒可顯著降低卡拉庫爾羊血清抗氧化物酶活性，并導致血清過氧化物含量升高，造成卡拉庫爾羊機體損傷。

2.3 試驗羊血脂含量的變化

由表3可知，攻毒羊血清TC、LDL-C和VLDL-C含量均極顯著高于對照組（P<0.01），TG含量極顯著低于對照組（P<0.01）；試驗Ⅲ組卡拉庫爾羊HDL-C含量顯著低于對照組（P<0.05），但試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組與對照差異均不顯著（P﹥0.05）。說明小花棘豆中毒可顯著影響卡拉庫爾羊脂肪代謝。

3 討論

李繼興等[6]研究發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB顯著降低，并認為可能是小花棘豆對和田羊骨髓造血細胞造成損害或代謝性營養(yǎng)不良引起。王帥等[7]研究表明小花棘豆中毒和田羊血涂片中的紅細胞大小不均一，出現(xiàn)三角形等異形，為小細胞不均一性貧血。本試驗血常規(guī)指標測定結果表明，小花棘豆中毒卡拉庫爾羊血液RBC、HGB、MCV、HCT、MCH和RDW含量均出現(xiàn)不同程度的變化，其中MCV、MCH和MCHC是反映紅細胞形態(tài)特征的指標，可用于檢測血紅蛋白及紅細胞的分化增生；RDW是紅細胞體積大小的變異系數(shù)，這些指標是動物貧血鑒別診斷的重要依據(jù)。試驗中攻毒卡拉庫爾羊HGB、MCV、RDW含量均顯著變化，表明小花棘豆中毒會導致卡拉庫爾羊貧血。血液的運氧能力主要取決于血液中紅細胞數(shù)量和血紅蛋白的含量，說明小花棘豆中毒可嚴重影響卡拉庫爾羊血液的運氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均為生物體內(nèi)重要的抗氧化物酶，3種酶組成了一個完整的抗氧化體系，起到了保護細胞膜結構和功能完整的作用。機體產(chǎn)生的自由基約有95%為·O2，其最終代謝產(chǎn)物MDA是目前常用的脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物的監(jiān)測指標[4，5]。本試驗研究結果表明，飼喂小花棘豆可顯著降低卡拉庫爾羊血清中SOD、GSH-Px和CAT的生物合成或活化，從而影響了血清中自由基的代謝，試驗中攻毒羊血清MDA含量升高可能與此有關。血清T-AOC活力反映機體所具有的總抗氧化能力，是用于衡量機體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標。T-AOC代表機體酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)兩個體系共同構成的抗氧化能力及自由基代謝的狀態(tài)，能克服分析機體某種特定抗氧化成分難以準確反映生物體實際抗氧化應激能力的局限性。本試驗中攻毒羊血清T-AOC活性顯著下降，說明小花棘豆中毒還可顯著影響卡拉庫爾羊的非酶促系統(tǒng)。XOD的激活劑為氧，小花棘豆中毒可導致動物貧血，進而影響血液運氧能力，本試驗中中毒卡拉庫爾羊血清XOD活性的下降可能與其有關。NO在動物機體由NOS合成，其既是重要的信號分子，也是一種自由基。高濃度的NO會發(fā)揮細胞毒性，對機體造成氧化損傷。試驗研究表明，小花棘豆中毒不僅影響卡拉庫爾羊的抗氧化酶系統(tǒng)，也影響其非酶促系統(tǒng)，小花棘豆中毒可造成卡拉庫爾羊嚴重的抗氧化損傷。

TC是血液中脂蛋白所含膽固醇的總和，包括游離膽固醇和膽固醇酯，TC升高的原因主要有腎病綜合征、糖代謝異常以及肝臟疾病等，TG是動物體內(nèi)含量最高的脂類，為細胞提供和貯存能量。其含量降低的原因多為嚴重的肝功能損傷[8]。HDL-C是血清中顆粒密度最大的脂蛋白，可將蓄積于末梢組織的游離膽固醇與血液循環(huán)中脂蛋白或與某些大分子結合而運送到各組織細胞，主要是肝臟。LDL-C和VLDL-C是富含膽固醇的脂蛋白，被認為是致動脈粥樣硬化的因子。本試驗攻毒卡拉庫爾羊血清中TC、LDL-C和VLDL-C含量均極顯著升高，說明小花棘豆中毒可引起卡拉庫爾羊的肝臟損傷，并可能影響卡拉庫爾羊的脂類物質(zhì)代謝，其機理可能與機體抗氧化損傷有關。

4 結論

通過小花棘豆對卡拉庫爾羊的攻毒試驗，發(fā)現(xiàn)小花棘豆可導致家兔血液中RDW、TC、MDA、NO、NOS、LDL-C和VLDL-C活性異常升高，RBC、HCT、HGB、MCH、MCV、TG、T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性顯著下降。說明小花棘豆中毒可顯著影響家兔血液運氧能力和抗氧化能力，并可能影響機體脂類物質(zhì)代謝。

參考文獻：

[1] 王 帥，張 玲，陳根元，等.小花棘豆生態(tài)學研究概況[J].家畜生態(tài)學報，2014，35（3）：85-88.

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

[4] 王 帥，張 玲，陳根元，等.苦馬豆素對小鼠肝臟抗氧化功能的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學，2012，49（12）：2304-2309.

[5] 王 帥，陳根元，張 玲，等.苦馬豆素對家兔腦組織抗氧化功能的影響[J].中國獸醫(yī)學報，2013，33（8）：1272-1277.

[6] 李繼興，趙金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒實驗室檢測[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2011，47（6）：30-35.

[7] 王 帥，張 玲，陳根元，等.小花棘豆中毒對和田羊血液學指標的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學報，2013，22（10）：33-38.

[8] 王 帥，賈琦珍，陳根元，等.小花棘豆中毒對和田羊血清蛋白和血脂的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)，2014，41（2）：148-152.