可樂對小鼠精子畸形及睪丸酶的影響

張　嵐，曹發(fā)正，劉彥麟，王　齊　(吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林　132013)

·論著·

可樂對小鼠精子畸形及睪丸酶的影響

張嵐，曹發(fā)正，劉彥麟，王齊(吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林132013)

摘要：目的研究可樂對小鼠精子畸形及睪丸酶水平的變化，探討可樂對雄性小鼠生殖系統(tǒng)的損傷作用。方法選擇雄性小鼠60只，隨機分為5組，給藥組小鼠分別以2倍、4倍、8倍濃縮可樂按20 mL/(kg·d)劑量灌胃35 d；陰性對照組給予等劑量生理鹽水處理；陽性對照給予等劑量的環(huán)磷酰胺灌胃9 d。脫頸臼法處死小鼠，觀察精子畸形率，比色法測定睪丸中乳酸脫氫酶(LDH)、堿性磷酸酶(ALP)的活性。結(jié)果給藥組精子畸形率均顯著高于陰性對照組(P<0.05)，高濃度可樂組LDH與ALP活性顯著低于陰性對照組(P<0.05)，精子畸形率與LDH及ALP活性顯著負相關(guān)(r=-0.947；-0.845，P<0.05)。結(jié)論可樂對小鼠精子畸形有一定的影響。

關(guān)鍵詞：可樂;精子畸形;乳酸脫氫酶;堿性磷酸酶

男性精子畸形是一種現(xiàn)今社會引起不育的重要因素，其發(fā)病原因復(fù)雜，迄今尚未完全闡明。生活中的許多不良嗜好及不良生活習(xí)慣，都會導(dǎo)致男性生殖疾病?？蓸吩谌祟惾粘Ｉ钪姓紦?jù)著很重要的部分，可樂的消費量與日俱增，但可樂對人體健康，尤其是對生殖方面影響多有爭議。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的專家對市銷的3種不同配方的可樂飲料進行了殺精實驗，結(jié)果顯示可樂具有殺精效果[1]，但因為該實驗是檢測精子直接接觸可樂后的活性，并不能證明飲用可樂會影響男性生育能力。另有研究顯示，不同劑量可樂和環(huán)磷酰胺均明顯升高精子畸形率，構(gòu)成以無定型和無鉤為主，集中反映在頭部，提示連續(xù)7 d可樂活體灌胃對小鼠的精子具有致畸作用[2]，但該實驗灌胃時間短，并按正常濃度灌胃，另外可樂腹腔注射組可能會引起小鼠腹膜炎，導(dǎo)致小鼠死亡。

本研究通過對小鼠可樂灌胃35 d，檢測小鼠精子畸形與睪丸酶水平，旨在探討可樂經(jīng)活體灌胃后對精子與睪丸酶的影響，為安全飲用可樂飲料提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1實驗材料

BS201型電光源雙目生物顯微鏡 重慶光電儀器有限公司；TD-5A型離心機 湖南凱達；DY89-Ⅱ型電動玻璃勻漿機 寧波新芝生物科技股份有限公司；UV-1800型紫外可見光分光光度計 日本島津。

注射用環(huán)磷酰胺 山西普德藥業(yè)有限公司；市售某品牌可樂飲料；乳酸脫氫酶(LDH)、堿性磷酸酶(ALP)試劑盒 中生北控生物科技股份有限公司。

1.2實驗動物及分組

6～8周齡雄性健康小鼠60只，體重(30±5)g(吉林醫(yī)藥學(xué)院實驗動物中心提供),按隨機分為5組:陰性對照組、陽性對照組、3個給藥(可樂)組，每組12只。低、中、高給藥組小鼠分別以2倍、4倍、8倍濃縮可樂按20 mL/(kg·d)劑量灌胃,陰性對照組劑量生理鹽水灌胃，連續(xù)35 d。陽性對照組2.5 g/L環(huán)磷酰胺按20 mL/(kg·d)劑量持續(xù)灌胃9 d。

1.3小鼠處理及精子畸形的觀察

頸椎脫臼法處死小鼠，取雙側(cè)睪丸剝?nèi)ケ荒げ⒎蛛x兩側(cè)附睪，稱重后放入盛有3 mL生理鹽水的平皿中，剪碎并吹打數(shù)次，吸取上懸液，滴于載玻片推開。干燥后用甲醇固定15 min。使用2%的伊紅水溶液染色1 h，沖洗至無色，自然風(fēng)干。在高倍鏡下對每張片子計數(shù)形態(tài)完整、頭尾均無重疊的精子1 000條，無尾精子、頭部重疊的精子或整個精子與另一個精子重疊的均不計數(shù)。分別記錄畸形精子數(shù)，即分為無鉤、無定型、香蕉形、胖頭和雙頭雙尾形。

1.4小鼠睪丸酶的測定

睪丸稱重后剪碎，1∶9的比例用生理鹽水4 ℃下制成勻漿，3 000 r/min離心10 min，取上清液，根據(jù)試劑盒說明，采用比色法測定睪丸中LDH和ALP活性[3]。

1.5統(tǒng)計學(xué)處理

2結(jié)果

2.1一般觀察

給藥期間，對照組小鼠毛色光滑，活躍；給藥組小鼠反應(yīng)較遲鈍、少動，皮毛光澤度稍差，食量減少。實驗期間可能灌胃操作不當(dāng)或藥物作用導(dǎo)致部分小鼠死亡，各組小鼠體重均增長，各組之間小鼠體重增長沒有顯著性差異。

2.2小鼠精子畸形的觀察

陰性對照組,陽性對照組,低、中、高濃度組可樂組小鼠精子畸形率分別為4.09%、9.39%、6.64%、6.90%和7.46%?？梢钥闯?陽性對照組精子畸形率顯著高于陰性對照組(P<0.05)，說明此次造模成功。各濃度組小鼠精子畸形率隨著可樂濃度遞增而遞增，與陰性對照組相比均有顯著性增加(P<0.05)，表明濃縮可樂對小鼠精子畸形率有顯著性影響。高濃度劑量組與陽性組相比差異不顯著。

2.3可樂對小鼠睪丸酶活性的影響

可口可樂對小鼠睪丸酶的影響見表1。表1可見，隨著可樂濃度升高，小鼠睪丸中LDH、ALP的活性均呈現(xiàn)下降趨勢，高劑量組與陰性對照組比較,ALP、LDH活性均顯著降低(P<0.05)，與陽性對照組無顯著差異;低、中劑量組與陰性對照組比較,LDH活性均顯著降低(P<0.05)。

表 1　可口可樂對小鼠睪丸酶的影響±s)

與陰性對照組比較，*P<0.05

2.4相關(guān)性分析

控制可樂濃度變量，小鼠精子畸形率與小鼠體重增長呈正相關(guān)(r=0.997，P<0.05)，與LDH和LAP呈負相關(guān)(r=-0.947；-0.845，P<0.05)，說明LDH與ALP活性越低，小鼠精子畸形率越高。

3討論

精子的形態(tài)是由多基因遺傳控制的，可樂中的某些成分可能會直接作用于睪丸組織，直接影響DNA或干擾基因表達的過程，使小鼠精子畸形率升高。本研究通過對可樂的高濃度濃縮，使可樂中的碳酸分解，排除了碳酸引起精子畸形的可能。對小鼠長時間活體灌胃，避免了可樂與小鼠精子的直接接觸，并解決了時間短的弊端，一般認為精原細胞后期或初期精母細胞早期的生理細胞對化學(xué)誘變劑較為敏感，故一般在接觸誘變劑后5周最易出現(xiàn)精子畸形或畸形率增高[4]，使實驗結(jié)果更有說服力。本實驗結(jié)果表明，濃縮可樂灌胃小鼠5周后，各劑量組小鼠精子畸形率與陰性對照組均顯著升高，高濃度劑量組與陽性對照組差異不顯著，可見高濃度可樂對小鼠精子畸形的影響更為顯著，畸形精子以不定型和無鉤為主。

睪丸酶是性腺細胞分化是否正常的標志[5]。LDH屬于糖酵解酶系，主要位于精母細胞、精子細胞質(zhì)及精子尾中段線粒體上，在生精小管精子發(fā)生的過程中，從精母細胞粗線期以后各級的生精細胞都位于支持細胞上，難以從基質(zhì)中直接獲取營養(yǎng)，主要依靠糖酵解進行。所以LDH是生精細胞代謝生能的主要酶，其活性與精子形成息息相關(guān)。在精子發(fā)生過程中LDH活力受阻，可能會直接導(dǎo)致各級精母細胞所需能量不足，致精子正常形成受到干擾，使精子畸形率升高[6]。ALP是一種含鋅的細胞漿結(jié)合酶，鋅在雄性動物生殖系統(tǒng)中起著很重要的作用[7]。本實驗結(jié)果表明，濃縮可樂導(dǎo)致小鼠睪丸中LDH和ALP活性降低，特別是高濃度劑量組LDH和ALP活性與陰性對照組比較顯著下降，與陽性對照組無顯著差異。可樂中某些成分可能會影響小鼠機體對鋅、鈣、鐵等微量元素的吸收，影響小鼠機體內(nèi)某些重要生物化學(xué)反應(yīng)，直接或間接地影響性激素水平，使小鼠睪丸中ALP及LDH活性降低，影響小鼠精子的正常形成，使精子畸形率升高。

綜上,長期大量飲用可樂會造成一定程度的精子畸形并降低睪丸酶活性，建議消費者注意避免長期大量飲用可樂飲料。

參考文獻：

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[2]劉舒瑜,李芝蘭,駱曉紅,等.可樂對小鼠精子質(zhì)量影響[J].中國公共衛(wèi)生,2008,24(1):77-79.

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[7]趙淑華,李景舜,楊瓊,等.生姜提取物對X射線損傷小鼠睪丸酶的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2005,31(1):68-70.

文章編號：1673-2995(2015)05-0328-03

中圖分類號：R114

文獻標識碼：A

作者簡介：張嵐(1980-)，女(漢族)，講師，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