鎘脅迫對(duì)中華鱉組織影響的病理學(xué)研究

文/劉伶俐 徐飛良 黃向榮 黃華偉 李小玲 伍遠(yuǎn)安

水產(chǎn)品作為大眾攝取動(dòng)物性蛋白重要來源之一，因具有低脂肪、高蛋白、營養(yǎng)均衡等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者的喜愛。也正因如此，水產(chǎn)品質(zhì)量安全問題也越來越受到人們廣泛關(guān)注及高度重視?，F(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展及大劑量、高殘留農(nóng)藥的反復(fù)使用，導(dǎo)致水生動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境不斷惡化，進(jìn)而在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)富集有害物質(zhì)，不僅影響水產(chǎn)品品質(zhì)，也對(duì)食用者的身體健康存在潛在危害。重金屬被視為最危險(xiǎn)的無機(jī)物污染來源，可通過生物富集和食物鏈的生物放大作用，在水生生物體內(nèi)積累，當(dāng)人類食用后可引起各種急性或慢性中毒。鎘是水產(chǎn)品中較為常見的一種有毒重金屬污染物，其蓄積性強(qiáng)、致毒性快、遷移性差且不易被環(huán)境或有機(jī)體降解，可通過呼吸道、消化道、皮膚體表的滲透等途徑進(jìn)入，對(duì)生物體的組織器官、生理機(jī)能、遺傳特性等產(chǎn)生毒害作用。

中華鱉（Trionyx Sinensis）作為一種常見的養(yǎng)殖龜種，其肉的蛋白質(zhì)含量高、微量元素豐富、味道鮮美，因而深得人們的喜歡。目前關(guān)于中華鱉中鎘的研究更集中于含量分析、危害、毒性效應(yīng)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等，而有關(guān)重金屬鎘對(duì)中華鱉組織器官的病理學(xué)研究則鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)在養(yǎng)殖土壤中添加三種不同濃度梯度的外源鎘，研究中華鱉肌肉、裙邊、肝臟、腎臟、腸道、脾、肺等組織器官的病理學(xué)變化，通過對(duì)組織切片的觀察比較，分析不同濃度外源鎘對(duì)中華鱉組織器官的毒性作用，進(jìn)而對(duì)中華鱉可食用安全性提供評(píng)價(jià)依據(jù)。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)對(duì)象

中華鱉，來自常德漢壽，體重為（171.75±14.28）g。試驗(yàn)開始前先暫養(yǎng)一周，選取機(jī)體健康、規(guī)格大小較為一致的個(gè)體進(jìn)行正式試驗(yàn)。

（二）試驗(yàn)試劑

氯化鎘（分析純）。

（三）試驗(yàn)條件

試驗(yàn)用土壤為普通菜園土，取自湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所魚類原種場(chǎng)無污染空地；試驗(yàn)用水為普通池塘水；試驗(yàn)用飼料為通威配合顆粒飼料。

（四）試驗(yàn)方法

1.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖1 中華鱉肌肉的病理變化

圖2 中華鱉裙邊的病理變化

試驗(yàn)在室外水泥池（規(guī)格：長(zhǎng)5.76m×寬2.62m×高0.96m）中進(jìn)行，根據(jù)土壤中外源鎘的添加量不同分為三個(gè)試驗(yàn)組（A組5mg/kg、B組50mg/kg、C組100mg/kg）和一個(gè)對(duì)照組，水泥池底部土壤的鋪設(shè)厚度為（10±1）cm。

每個(gè)水泥池中隨機(jī)放入中華鱉各40尾開展養(yǎng)殖試驗(yàn)，養(yǎng)殖周期為75天，靜水養(yǎng)殖，期間不換水，每日按魚體體重的1%投喂配合飼料。

2.組織切片的制備

在試驗(yàn)第0天和第75天時(shí)，各組采集2尾～3尾中華鱉，分別取小塊肺、肝臟、脾臟、腎臟、腸道、肌肉和裙邊等組織器官，置于Bouin氏固定液中固定3h。經(jīng)洗滌、脫水、透明和浸臘后做成石蠟切片，厚度為6μm，并貼片，用HE染色，再經(jīng)脫水和透明后用中性樹膠封藏切片，光學(xué)顯微鏡觀察并拍照。

二、結(jié)果

（一）中華鱉可食組織的病理學(xué)變化

通過與對(duì)照組的組織切片觀察比較，A組中華鱉的肌肉處于正常狀態(tài)；裙邊雖色素細(xì)胞增多、膠原纖維細(xì)小，但也屬于正常狀態(tài)。B組個(gè)別肌纖維輕度水腫；裙邊復(fù)層扁平細(xì)胞、膠原纖維稍細(xì)小，屬于正常水平。C組肌纖維亦有輕度水腫，看不出肌原纖維；裙邊纖維細(xì)?。▓D1、圖2）。

（二）中華鱉其他臟器的病理學(xué)變化

1．腸道：通過對(duì)組織切片的觀察比較，對(duì)照組腸道正常，表現(xiàn)為杯狀細(xì)胞少、絨毛粗大。A組較正常，表現(xiàn)為杯狀細(xì)胞稍顯多；B組亦較正常，單層柱狀上皮細(xì)胞及杯狀細(xì)胞多；C組杯狀細(xì)胞增多，亦表現(xiàn)為正常水平（圖3）。

2.脾臟：通過對(duì)組織切片的觀察比較，對(duì)照組脾臟正常。A、B、C組白髓均增大、淋巴小結(jié)增多，屬于較正常狀態(tài)（圖4）。

3.肺：通過對(duì)組織切片的觀察比較，對(duì)照組肺正常。A組吞噬細(xì)胞增多，屬于較正常狀態(tài)；B組肺泡大，有空腔；C組肺泡增大，空腔明顯（圖5）。

4.肝臟：通過對(duì)組織切片的觀察比較，對(duì)照組肝細(xì)胞排列正常，細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核明顯，無水腫。A組肝細(xì)胞及肝細(xì)胞界限明顯；B組和C組肝細(xì)胞輕度水腫，肝細(xì)胞界限不明顯，細(xì)胞核位移至細(xì)胞邊緣，胞質(zhì)疏松（圖6）。

圖3 中華鱉腸道的病理變化

圖4 中華鱉脾臟的病理變化

圖5 中華鱉肺的病理變化

5.腎臟：通過對(duì)組織切片的觀察比較，對(duì)照組腎臟遠(yuǎn)、近曲小管正常，無萎縮、水腫。A組少部分腎小管上皮水腫，但細(xì)胞核正常；B組腎小球減少、萎縮，遠(yuǎn)曲小管松散，上皮細(xì)胞水腫、細(xì)胞核縮小且形態(tài)不規(guī)則；C組腎小球萎縮、小管松散變形、上皮細(xì)胞水腫嚴(yán)重（圖7）。

三、討論

魚類對(duì)重金屬的積累因其器官組織對(duì)重金屬的親和力來決定，不同水產(chǎn)品對(duì)不同重金屬的富集能力不同，且同種重金屬在不同水產(chǎn)動(dòng)物及其不同部位的殘留水平也各不相同。李敏等研究發(fā)現(xiàn)，水產(chǎn)品中鎘富集含量存在著明顯差異，主要集中在肝臟、腎臟和組織中。吳東軍報(bào)道，鎘被魚體吸收后，隨著血液循環(huán)可以積累到各個(gè)組織中，且隨著積累濃度的增加，其毒性也逐漸顯現(xiàn)出來，如魚類的日常行為、組織器官、生理代謝、免疫功能等出現(xiàn)異常。

圖6 中華鱉肝臟的病理變化

圖7 中華鱉腎臟的病理變化

肝臟是魚類的解毒器官之一，也是外來污染物進(jìn)入生物轉(zhuǎn)化和代謝的重要場(chǎng)所，所以肝臟中鎘的富集量會(huì)多于其他組織器官。有研究表明，若魚體長(zhǎng)期生活在受到鎘污染的水環(huán)境中，其肝臟和性腺等組織器官都會(huì)發(fā)生不同程度的病理變化，特別是肝臟，容易發(fā)生細(xì)胞脂肪化。Usha等研究鎘對(duì)羅非魚的毒性發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過暴露后的肝細(xì)胞肥大、脂肪變性，并出現(xiàn)大量空泡。檢測(cè)生活在受污染水體的草魚和大齡白鰱后發(fā)現(xiàn)其肝、脾、腎等器官，亦出現(xiàn)了不同程度的組織病理異常。劉香江研究鎘對(duì)矛尾復(fù)蝦虎魚的毒性效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其暴露在含鎘的水中15d后，矛尾復(fù)蝦虎魚的肝臟組織細(xì)胞核聚縮、脂肪發(fā)生變性、胞漿內(nèi)含有大量的空泡以及淤血，這些異常變化亦表明鎘對(duì)矛尾復(fù)蝦虎魚的肝臟組織造成了嚴(yán)重的損傷與功能失調(diào)。王少博等研究重金屬鎘和鉻對(duì)草魚苗的急性和慢性毒性效應(yīng)，當(dāng)魚類重金屬中毒后，其表現(xiàn)的各種組織病理變化包括肝細(xì)胞出現(xiàn)明顯的脂滴，肝細(xì)胞團(tuán)狀或生長(zhǎng)過度，肝竇質(zhì)變性，肝糖原缺乏，竇狀隙和血管阻塞。

腎臟也是鎘重要的蓄積器官之一。申云帥研究鎘染毒組的腎臟組織切片發(fā)現(xiàn)，腎小球基質(zhì)膜嵌入成雙軌狀，腎小球結(jié)構(gòu)也發(fā)生一定的改變。Nanayakkara等研究發(fā)現(xiàn)，鎘中毒會(huì)使機(jī)體腎小管毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、增厚、血管系膜增生，血管基膜增厚，嚴(yán)重危害腎小管的正常生理機(jī)能。

在本試驗(yàn)周期內(nèi)中華鱉未出現(xiàn)疾病特征及死亡現(xiàn)象。通過與對(duì)照組的組織切片觀察比較，添加外源鎘的50mg/kg組和100mg/kg的肝臟輕度水腫、肝細(xì)胞界不明顯、細(xì)胞核位移、胞質(zhì)疏松；少部分腎小管上皮細(xì)胞水腫、腎小球減少、萎縮、遠(yuǎn)曲小管松散、細(xì)胞核縮小且形態(tài)不規(guī)則；肺泡增大、空腔明顯；肌纖維輕度水腫。5mg/kg組的少部分腎小管上皮水腫。通過檢測(cè)養(yǎng)殖水體、底泥及中華鱉器官組織中鎘的蓄積量，結(jié)果顯示：水體、底泥及器官組織中均以鎘添加100mg/kg的為最多，且與對(duì)照組及添加5mg/kg組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；中華鱉器官組織對(duì)鎘富集量從高到低依次為肝臟、腸道、裙邊、肌肉。這一結(jié)果表明，外源鎘添加高的組別中華鱉組織器官受損較添加低的組別嚴(yán)重。上述組織器官的異常變化與前人研究較為一致。

四、結(jié)論

本試驗(yàn)組織病理學(xué)的研究結(jié)果表明，添加外源鎘的中華鱉可食組織（肌肉、裙邊）雖稍有變化，但總體處于正常組織學(xué)水平；其他非可食組織（肝腎臟、脾、肺、腸道）因蓄積重金屬鎘較多，其組織器官受損嚴(yán)重。