不同來源硒對小鼠淋巴結(jié)中離子譜的影響

曹楠 楊舒展 陳非玥 李婉雁 洪龍勝 李冰心 田允波 黃運茂 許丹寧

摘要 [目的]探究不同來源的硒對小鼠淋巴結(jié)中離子譜的影響，進(jìn)而探討硒調(diào)節(jié)淋巴結(jié)免疫可能的作用途徑。[方法]選擇40只BALB/c小鼠，隨機分為對照組、亞硒酸鈉組、酵母硒組、海藻硒組4組，各組飼料中硒含量分別為0.03、0.23、0.23、0.23 mg/kg。試驗第60天無菌采集各組小鼠淋巴結(jié)，運用電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測各組小鼠淋巴結(jié)中各元素水平。[結(jié)果]與對照組相比，亞硒酸鈉、酵母硒、海藻硒都能不同程度影響小鼠淋巴結(jié)中常量元素、必需微量元素、有毒微量元素的含量，其中酵母硒和海藻硒在降低有毒微量元素沉積方面效果顯著優(yōu)于亞硒酸鈉。[結(jié)論]有機硒在調(diào)節(jié)小鼠淋巴結(jié)中離子譜方面有著更好的效果。

關(guān)鍵詞 亞硒酸鈉;酵母硒;海藻硒;淋巴結(jié);離子

中圖分類號 S852.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2021）05-0105-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.029

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Selenium from Different Sources on Ion Profiles in Lymph Nodes of Mice

CAO Nan1，2，YANG Shu-zhan3，CHEN Fei-yue1，2 et al

（1.College of Animal Science and Technology， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou，Guangdong 510225;2.Guangdong Key Laboratory of Waterfowl Healthy Breeding， Guangzhou，Guangdong 510225;3.Technical Center of Guangzhou Customs， Guangzhou，Guangdong 510000）

Abstract [Objective] To investigate the effects of selenium （Se） from different sources on ion profiles in lymph nodes of mice， and further explore the possible pathways of regulating lymph node immunity by selenium.[Method]Forty BALB/c mice were randomly divided into four groups： control group， sodium selenite group， yeast selenium group and seaweed selenium group.Se content in the above four groups were 0.03， 0.23， 0.23 and 0.23 mg/kg， respectively. On the 60th day of the experiment， the lymph nodes of mice in each group were aseptically collected， and the elemental levels in lymph nodes of mice in each group were detected by inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS）. [Result]Compared with control group， sodium selenite， yeast selenium and seaweed selenium could affect the content of macroelements， essential microelements and toxic microelements in mice lymph nodes. The effects of yeast selenium and seaweed selenium were better than that of sodium selenite in reducing the deposition of toxic microelements.[Conclusion]Yeast selenium had the better effects in regulating ion profiles on mice lymph nodes.

Key words Sodium selenite;Yeast selenium;Seaweed selenium;Lymph nodes;Ion

硒（Se）是維持動物健康的必需微量元素，在抗炎、抗氧化和抗腫瘤等方面發(fā)揮著重要作用[1-3]。Duntas[4]研究表明硒可以通過影響谷胱甘肽過氧化物酶和還原酶的活性來調(diào)節(jié)甲狀腺中的碘化過程。作為各種含硒酶的活性中心，硒可以通過硒蛋白的形式在動物體內(nèi)發(fā)揮各種生物功能[5-6]。飼料中硒添加劑主要分為無機硒和有機硒2種[7]。研究發(fā)現(xiàn)，不同來源的硒在體內(nèi)的沉積效果不同。麥芽硒[8]、酵母硒[9]、硒代甲硫氨酸[10]和亞硒酸鈉[11]都能提高機體血清和組織中硒水平，且有機硒的沉淀效果都優(yōu)于亞硒酸鈉。

動物器官中離子之間的平衡對于維持機體的正常生理機能十分重要[12]。Li等[13]研究發(fā)現(xiàn)不同來源的硒能影響小鼠肝臟中多種離子的含量，并且能夠提高肝臟中總超氧化物歧化酶活力，降低丙二醛水平。淋巴結(jié)是體內(nèi)硒聚集的主要區(qū)域之一[14]，Aaseth等[15]研究發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)中硒濃度明顯高于其他組織。但是，不同來源的硒對淋巴結(jié)中離子譜的影響尚不清楚。

該研究的主要目的是探究不同來源的硒對淋巴結(jié)中離子譜的影響。筆者通過在小鼠日糧中添加亞硒酸鈉、海藻硒和酵母硒，建立合適的動物模型，然后采集淋巴結(jié)進(jìn)行離子水平測定。該試驗中共測定了28種離子，其中包括4種常量元素（鈉Na、鎂Mg、鉀K、鈣Ca），17種必需微量元素（硼B(yǎng)、硅Si、鈦Ti、釩V、鉻Cr、錳Mn、鐵Fe、鈷Co、鎳Ni、銅Cu、鋅Zn、硒Se、鍶Sr、鉬Mo、銻Sb、鋇Ba、鉈Tl），7種有毒微量元素（鋰Li、鋁Al、砷As、鎘Cd、錫Sn、汞Hg、鉛Pb）。該研究希望能確定不同來源的硒對淋巴結(jié)中離子譜的影響，為進(jìn)一步探究硒的免疫保護(hù)作用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

3周齡雌性BALB/c小鼠，購自廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心，許可證號SCXK（粵）2013-0034。

1.2 試驗設(shè)計

40只3周齡BALB/c雌鼠被隨機分為4組（對照組、亞硒酸鈉組、酵母硒組、海藻硒組），每組10只。試驗周期為60 d。試驗過程中所有小鼠采取相同的飼養(yǎng)和管理模式，對照組飼喂基礎(chǔ)日糧（硒含量0.03 mg/kg），亞硒酸鈉組、酵母硒組和海藻硒組分別在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上添加0.44 mg/kg亞硒酸鈉（Sigma，USA）、100 mg/kg酵母硒（Alltech，USA）和200 mg/kg海藻硒（天科生物，中國）。最后，處理組日糧中硒含量為0.23 mg/kg。試驗第60天，無菌采集各組小鼠淋巴結(jié)（n=3）。所有組織用去離子水清洗3次，迅速放入液氮中，-80 ℃下保存。

1.3 礦物元素含量的測定

運用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS，Thermo，USA）測定小鼠淋巴結(jié)中24種元素（Na、Mg、K、B、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Sr、Mo、Sb、Ba、As、Cd、Sn、Hg、Pb）的含量。ICP-MS儀器參數(shù)設(shè)置如下：頻率27.12 MHz，

反射功率1.55 kW，

采樣深度5 mm，

炬管0.01 mm，

炬管-0.39 mm，

載氣1.05 L/min，

霧化泵40 r/min，

S/C 溫度2.7 ℃，

氧離子（156/140）<2.0%，

雙電荷（70/140）<3.0%。

參照Xu等[16]的方法，采用酸消化法檢測淋巴結(jié)中礦物質(zhì)元素的含量。將待測樣品用5 mL HNO 3（65%）和2 mL H 2O 2（30%）進(jìn)行消化，然后用去離子水稀釋至10 mL，同時運用相同的方法進(jìn)行空白消化。微波消化程序如下：1 800 W 100 ℃消化3 min，1 800 W 150 ℃消化10 min，最后1 800 W 180 ℃消化45 min。最后，將消化的樣品用超純水稀釋至50 mL，以便進(jìn)行ICP-MS分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

運用SPSS 19.0（Chicago，IL）進(jìn)行單因素方差分析和Tukey Honestly顯著差異檢驗方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）。組間比較時，P<0.05表示差異顯著。此外，運用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行主成分分析（PCA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同來源的硒對小鼠淋巴結(jié)中常量元素含量的影響

該試驗檢測了小鼠淋巴結(jié)中4種常量元素的含量，結(jié)果顯示淋巴結(jié)中K含量最高，其次為Na、Mg、Ca（表1）。從表1可以看出，不同來源的硒對常量元素含量的影響存在很大差異。與對照組相比，亞硒酸鈉組、酵母硒組和海藻硒組淋巴結(jié)中Mg含量顯著降低（P<0.05）;海藻硒組淋巴結(jié)中K含量顯著降低（P<0.05）;亞硒酸鈉組淋巴結(jié)中Ca含量顯著升高（P<0.05），但酵母硒組和海藻硒組中Ca含量顯著降低（P<0.05）。值得注意的是，所有處理組淋巴結(jié)中Na含量沒有發(fā)生明顯變化（P>0.05），說明硒含量與Mg和K含量的相關(guān)性較強，而與Na含量的相關(guān)性較弱。

2.2 不同來源的硒對小鼠淋巴結(jié)中必需微量元素含量的影響

由表2可知，硒能顯著影響小鼠淋巴結(jié)中17種必需微量元素的含量。與對照組相比，亞硒酸鈉和酵母硒可以影響淋巴結(jié)中13種必需微量元素的含量;海藻硒可以影響15種必需微量元素的含量。以上結(jié)果表明，有機硒對有益元素含量的影響略大于無機硒。與對照組相比，亞硒酸鈉顯著提高了淋巴結(jié)中B、Si、V、Cr、Ni、Cu、Se、Sr、Sb、Ba的含量（P<0.05），降低了Fe、Mo、Tl的含量（P<0.05）;酵母硒顯著提高了淋巴結(jié)中Ti、Cr、Co、Se、Mo、Ba、Tl的含量（P<0.05），降低了B、Si、V、Fe、Cu、Sb的含量（P<0.05）;海藻硒顯著提高了淋巴結(jié)中Se、Mo、Tl的含量（P<0.05），降低了B、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Sb、Ba的含量（P<0.05）。值得注意的是，不同來源的硒都能顯著提高小鼠淋巴結(jié)中硒的含量，其中亞硒酸鈉促進(jìn)硒沉積效果最好。

2.3 不同來源的硒對小鼠淋巴結(jié)中有毒微量元素含量的影響

該試驗中檢測了7種有毒微量元素的含量。由表3可知，與對照組相比，亞硒酸鈉能夠顯著提高小鼠淋巴結(jié)中Li、As、Cd、Sn、Hg、Pb的含量（P<0.05）;酵母硒和海藻硒能夠顯著降低小鼠淋巴結(jié)中Li、As、Cd、Sn、Pb的含量（P<0.05），提高了Al含量（P<0.05）。以上結(jié)果表明，有機硒在降低有毒微量元素沉積方面的效果顯著優(yōu)于無機硒。

2.4 主成分分析

利用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示116個相關(guān)系數(shù)的絕對值大于0.8，占所有結(jié)果的28.6%。其中，Li與Cu含量間的相關(guān)系數(shù)最高，為0.999。其次，Li與B、Li與Ni、Li與Mo、Li與Pb、B與Cu、B與Pb、Cu與Ni、Sb與Ni、Cu與Mo、Cu與Sb、Cu與Pb間的相關(guān)系數(shù)都大于0.99。這說明Li、Ni和Cu含量與其他元素含量間具有很高的相關(guān)性。此外，與硒含量的相關(guān)系數(shù)絕對值大于0.8的元素有2個，分別為 Mg和Fe。

根據(jù)每個成分的特征值，該試驗提取了3個特征值大于1的成分作為主成分（表4）。主成分1的貢獻(xiàn)率為59.278%，主成分2的貢獻(xiàn)率為20.745%，主成分3的貢獻(xiàn)率為15.593%，3個主成分的累計貢獻(xiàn)率為95.616%，可以反映絕大多數(shù)變量的信息。

通過分析旋轉(zhuǎn)成分矩陣（表5）和因子載荷圖（圖1）發(fā)現(xiàn)，Pb、B、Mo、Li、Cu、Sn、Ca、Ni、Cd、Sb、V、Sr、Cr、Si、Zn含量與主成分1呈高度正相關(guān)，Mo、Tl、Al含量與主成分1呈高度負(fù)相關(guān);Ba、Co、Ti、Mn含量與主成分2呈高度正相關(guān);Se含量與主成分3呈高度正相關(guān)，Mg、Fe、K含量與主成分3呈高度負(fù)相關(guān)。

3 討論

離子的平衡對于維持機體生理功能具有非常重要的作用[17]。硒作為機體必需微量元素之一，其在調(diào)節(jié)離子分布和抗氧化方面已有大量報道[12，16]。但是，不同來源的硒對淋巴結(jié)中離子水平的影響尚不清楚。該研究通過添加亞硒酸鈉、酵母硒和海藻硒，檢測小鼠淋巴結(jié)中28種元素的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同來源的硒能影響28種元素中的27種。

已有大量研究表明，有機硒在肝臟中硒沉淀的效果優(yōu)于無機硒[18]。該研究發(fā)現(xiàn)不同來源的硒在小鼠淋巴結(jié)內(nèi)的沉積效果存在差異。對照組淋巴結(jié)內(nèi)硒含量為152 μg/L，亞硒酸鈉、酵母硒、海藻硒組內(nèi)硒含量分別為222、223、211 μg/L（P<0.05），說明硒能有效沉積在淋巴結(jié)中。但是，亞硒酸鈉與酵母硒組內(nèi)硒沉積效果類似，并顯著高于海藻硒組。這與此前的研究結(jié)果類似，可能與試驗周期不同有關(guān)[13]。

離子水平在體內(nèi)呈現(xiàn)動態(tài)平衡。硒含量的改變可以顯著影響其他組織中離子水平，尤其是有毒元素沉積[12]。研究發(fā)現(xiàn)，亞硒酸鈉可以在雞的大腦中與Cd產(chǎn)生拮抗作用，從而降低Cd造成的氧化損傷[19]。此外，酵母硒也可以降低雞肝臟中Cd含量，并能提高Zn、Cu和Fe的含量。該試驗檢測了7種有毒微量元素的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)亞硒酸鈉組6種有毒微量元素的含量顯著上升（P<0.05），海藻硒組和酵母硒組內(nèi)分別有5種和6種有毒微量元素的含量顯著下降（P<0.05）。因此，酵母硒在降低有毒元素沉積方面效果最好。

4 結(jié)論

綜上所述，亞硒酸鈉能顯著提高淋巴結(jié)中Ca、B、Si、V、Cr、Ni、Cu、Se、Sr、Sb、Ba的含量（P<0.05）;酵母硒組能顯著提高淋巴結(jié)中Ti、Cr、Co、Se、Mo、Ba、Tl的含量（P<0.05）;海藻硒能顯著提高淋巴結(jié)中Se、Mo、Tl的含量（P<0.05）。因此，亞硒酸鈉在促進(jìn)有益元素沉積方面效果最好。酵母硒能顯著降低淋巴結(jié)中Li、As、Cd、Sn、Hg、Pb的含量（P<0.05）;海藻硒能顯著降低淋巴結(jié)中Li、As、Cd、Sn、Pb的含量（P<0.05）。因此，酵母硒在降低有毒元素沉積方面效果最好。綜合所有元素分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酵母硒在促進(jìn)有益元素沉積、降低有毒元素沉積方面效果最好。

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