黑木耳对铅中毒大鼠促排铅作用的研究
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黑木耳对4种重金属的吸收富集作者:巫仁高来源:《江苏农业科学》2016年第08期要:在培养料中添加不同浓度的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)栽培黑木耳,研究黑木耳子实体对Pb、Cd、Hg、As 4种有害重金属的吸收富集特性,提出安全限量值。
结果表明:黑木耳子实体对Cd、Hg有强富集作用,对Pb富集作用很弱;在无人为添加重金属时,黑木耳子实体中Pb、Cd、Hg、As的含量都很低,符合无公害食品及绿色食品标准要求。
提出黑木耳产品符合无公害食品和绿色食品要求下培养料中Pb、Cd、Hg、As的限量值。
关键词:黑木耳;重金属;富集;安全限量值中图分类号: S646.601文献标志码:文章编号:1002-1302(2016)08-0223-03黑木耳有“菌中瑰宝”“素中之荤” 之誉,又是我国传统的保健食品和出口商品。
因黑木耳生长于腐木之上,形似人耳,且为黑色,故名黑木耳[1]。
黑木耳质软味鲜,滑而带爽,营养丰富,对人体有清涤胃肠和消化纤维素的作用。
我国是黑木耳的主要生产国,产量从2007年的111.3万t增至2014年的595.7万t,年均增长率27.08%。
但我国加入世界贸易组织(WTO)后,随着国际贸易摩擦不断升级,出口产品的质量引起了强烈关注,技术性壁垒已成为限制进口的主要手段,而黑木耳重金属超标问题已成为制约其出口贸易的主要障碍[2]。
本研究通过对黑木耳培养料基质中人为添加不同浓度的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)4种有害重金属溶液,探讨黑木耳子实体对重金属的吸收富集特性,以期为黑木耳安全生产及产品质量控制提供依据。
1材料与方法1.1材料供试菌株为黑木耳916。
培养料配方:78.5%杂木屑、12%麸皮、8%棉籽壳、1%碳酸氢钙、0.5%石灰粉,含水量为52%。
1 g/L Pb、Cd、Hg、As标准溶液,购自中国标准样品物质中心。
1.2试验设计设20个重金属添加量处理(表1),以不添加重金属为对照,每个处理设3个重复,每个重复设20个菌袋。
不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究摘要大量的流行病学调查和研究表明,铅中毒可诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤,特别是对脑发育的影响备受关注,大家公认为发育大脑更容易受到铅的损害,国内外有许多关于铅中毒对脑发育影响机制研究,但其物质基础如何,仍未完全明确。
铅中毒对成熟大脑影响的报道相对较少,有关铅中毒对发育大脑和成熟大脑影响的机制差异并没有系统报道。
本次实验采用幼年和成年的大鼠以腹腔注射和自由饮用醋酸铅溶液的方式给药,分别选用幼年和成年大鼠分别建立了急性和慢性铅中毒模型,造模成功后,进行水迷宫实验,了解大鼠的记忆和识别能力,处死大鼠后,采用病理和免疫组化方法,研究不同类型铅中毒大鼠中枢神经系统的神经元、星状胶质细胞的生长情况,了解神经元环路的变化情况。
采用原子吸收测定、生化试剂测定、酶联免疫法方法和分子生物学技术研究中枢神经系统的氧化和抗氧化防御系统,了解活性氧的产生情况和氧化应急的损伤情况,同时分析脑组织中钙离子代谢、多种激酶的活性及主要神经递质和信号分子的变化情况,了解铅中毒对大脑内的代谢和信息传递的影响。
通过一系列实验对不同类型铅中毒大鼠的行为学,解剖组织学、代谢学和信息学等多方面比较,寻找两种大鼠铅中毒模型的差异,进行有关指标的进一步研究,寻找可能的新机制,为铅对中枢神经系统的毒性机制进一步研究提供理论支持,同时为排铅药物筛选研究提供实验基础。
铅中毒,大鼠,大脑,中枢神经系统。
不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义铅对环境的污染日益加剧,已由职业环境扩展到日常环境.实际上,随着我国的社会经济发展,特别是汽车保有量和房屋装修业的迅速增加,每个城市都面临环境中的铅负荷不断上升的危险,而铅可通过皮肤、呼吸道、消化道进入人体,诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤[1]。
1999年8月全国部分地区和城市儿童血铅水平调查,平均38.8%的儿童血铅水平超过100 g·dL-1。
全面解说促进排铅保健功能一、铅与健康1、铅的特点:对人体无用且有害。
铅的化学符号为Pb,它和人体所必需的钙、铁、锌等14种矿物质和微量元素正好相反,是人体不需要的微量元素,在人体内目前未发现任何生理功能,人体内也不允许有铅存在的余地,即使是极其微量的铅,也会对人体健康产生破坏性。
铅不仅可侵犯神经系统,影响大脑功能,还抑制饮食中营养成分吸收,破坏部分氨基酸合成,因而对人体的影响是全身性的、多系统的,对神经、血液和造血、消化、泌尿、生殖、心血管、内分泌、免疫等系统以及儿童的身体发育均有毒性作用。
2、不同血铅水平对健康的影响:铅在体内的安全量是零,然而,想要让铅摄入量为零,在工业化的今天非常困难。
目前,人体内都存有或多或少的铅。
3、高铅血症和铅中毒的诊断高铅血症和铅中毒的诊断依据儿童静脉血铅水平进行诊断。
1)高铅血症:连续两次静脉血铅水平为100~199mg/L;2)铅中毒:连续两次静脉血铅水平等于或高于200mg/L;轻度铅中毒:血铅水平为200~249mg/L;中度铅中毒:血铅水平为250~449mg/L;重度铅中毒:血铅水平等于或高于450mg/L;二、“促排铅”保健功能原理(一)哪些物质具有促排铅的作用?1、蛋白质与氨基酸。
优质蛋白质,特别是含硫氨基酸(如半胱氨酸)丰富的蛋白质,对降低体内的铅浓度有利,可减轻中毒症状。
蛋白质不足可降低机体的排铅能力,增加铅在体内的贮留和机体对铅中毒的敏感性。
2、矿物质和微量元素。
钙、锌等以二价阳离子形式存在,而铅也是二价阳离子,而肠道对二价阳离子是一视同仁的。
这样,补充钙、锌等就可以与铅形成竞争抑制作用,减少铅的吸收。
同样是二价阳离子的铜、镁也可以减少铅的吸收。
最近科学研究还发现,有机硒和有机锗对铅也有一定的拮抗作用。
3、维生素。
1)维生素C。
铅可促进维生素C的消耗,使维生素C失去生理作用,故长期接触铅可引起体内维生素C的缺乏。
适量补充维生素C,不仅可补足铅造成的维生素C耗损,减缓铅中毒症状,维生素C还可在肠道与铅结合成溶解度较低的抗坏血酸铅盐,降低铅的吸收,同时维生素C还直接或间接地参与解毒过程,促进铅的排出。
FOOD INGREDIENTS添加剂·配料54 食品安全导刊 2010年7月刊吕静 西藏自治区质量技术监督局□促排铅功能因子研究进展铅是一种具有神经毒性的重金属元素,在人体内无任何生理功用,理想的血铅浓度为零。
然而,由于环境中铅的普遍存在,绝大多数人体内都存在一定量的铅;若体内铅含量超过一定水平,将影响身体健康,儿童对铅尤其敏感。
《儿童高铅血症和铅中毒预防指南》和《儿童高铅血症和铅中毒分级和处理原则(试行)》指出:儿童血铅水平在100μg/L以下时不影响身体健康;血铅水平为100~199μg/L时,表明已经患有高铅血症;血铅水平等于或高于200μg/L时,表明已经铅中毒。
铅对人体的危害铅对人体各种组织均有毒害,但以血液、消化、神经、循环及造血系统最为明显。
对血液系统的影响约95%血铅能与红细胞结合,从而抑制血红蛋白合成和缩短循环中红细胞寿命,这些影响最终可能导致溶血。
对消化系统的影响铅能够抑制胰腺功能,增加唾液和胃液分泌;铅还能与肠道中的硫化氢结合,使其失去促进肠蠕动的作用,导致胃肠系统无力,导致顽固性便秘。
腹绞痛是慢性铅中毒的重要特征。
对神经系统的影响铅进入机体后能够影响能量代谢、细胞膜功能、组织呼吸,导致局部供血不良,进而直接影响神经细胞,导致神经衰弱综合症,也可能导致心动过速心电图改变;铅还可引起多发性神经炎、肢端痛觉、触觉减退或消失以及铅中毒性麻痹;铅中毒时可引起造血机能障碍,血管痉挛,并使神经细胞发生慢性、弥漫性病变及功能衰退;儿童血脑屏障尚未健全,铅易透过血脑屏障进入中枢神经系统,引起脑损伤,导致智商下降和身体生长障碍。
对肾脏的影响铅中毒时,肾脏排泄机制受到影响,肾组织出现进行性变性,并伴随出现肾功能不全。
短期摄入大剂量铅可导致近曲肾小管衬细胞变性,肾小球萎缩,肾小管间质纤维化,细胞出现核包涵体(铅蛋白复合物,铅中毒的一个病理形态学特征)和不同程度坏死。
其他影响有研究指出,铅能引起血压增高、染色体畸变、影响免疫功能,还可抑制着床过程,引起人类死胎和流产,同时大剂量铅还可引起精子形成改变及睾丸RNA和DNA含量增加。
黑木耳对铅中毒大鼠促排铅作用的研究黄兹英1,2,3,黎其万1,王继良3,和丽忠1,王伟3,李波4(1.云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所,云南昆明 650223)(2.海南省农垦那大医院药学部,海南儋州 571700)(3.昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室,云南昆明 650500)(4.昆明医科大学实验动物中心,云南昆明 650500)摘要:本文研究了黑木耳对铅中毒大鼠的促排铅作用。
采用预防性高铅大鼠模型分别进行黑木耳促排铅试验和黑木耳提取物促排铅试验,分析黑木耳排铅试验各组中血铅、脑铅、肝铅、肾铅、骨铅、尿铅和粪铅含量及清除率,以及黑木耳不同提取物排铅试验各组中血铅、脑铅、肝铅、肾铅、骨铅、尿铅和粪铅含量及清除率。
经统计学分析发现,黑木耳能显著降低铅中毒大鼠中骨铅、血铅、肝铅、肾铅和脑铅的含量(P<0.05),平均清除率依次为28.61%、59.94%、59.64%、15.84%、29.41%。
黑木耳乙醇提取物能显著降低血铅含量(清除率为63.47%),使尿铅排出量增加(清除率为-55.45%);水提取物粪铅排出量显著增加(清除率为-26.60%);提取物残渣能显著降低骨铅、肝铅、肾铅和脑铅含量(清除率分别为49.82%、74.21%、74.76%和80.59%),研究结果表明黑木耳对铅中毒大鼠具有良好的排铅作用,且通过其多组分协同作用达到促排铅效果。
关键词:黑木耳;排铅;清除率文章篇号:1673-9078(2015)7-25-31DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.7.005Lead-eliminating Function of Auricularia auricular in Lead-poisoned RatsHUANG Zi-ying1,2,3, LI Qi-wan1, W ANG Ji-liang3, HE Li-zhong1, W ANG W ei3, LI Bo4(1.Quality Standard and Testing Technology Institute, Yunnan A cademy of Agri cul tural Sciences, Kunming 650223, China)(2.Department of Pharmacy, Nongken Nada Hospital of Hainan Province, Danzhou 571700, China) (3.School of Pharmaceuti cal Science & Yunnan Key Laboratory of Pharmacology for Natural Products, Kunming Medi cal University, Kunming 650500, China) (boratory Animal Center , Kunmi ng Medi cal University, Kunmi ng 650500, China) Abstract: Elimination of lead by Auricularia auricular and its extracts was investigated using a preventive, high-lead rat model. Lead content and lead clearance rates in the blood, brain, liver, kidney, femur, urine, and feces of experimental groups treated with A. auricular and its various extracts were analyzed. The results showed that A. auricular could decrease lead content in the femur, blood, liver, kidneys and brain of lead-poisoned rats (P< 0.05), with clearance rates of 28.61%, 59.94%, 59.64%, 15.84%, and 29.41%, respectively. The A. auricular ethanol extract decreased lead content in blood (clearance rate: 63.47%) and increased lead content in urine (clearance rate: -55.45%); aqueous extract caused an increase in lead content in feces (clearance rate: -26.60%). Moreover, the extract residue showed a decrease in lead content in the femur, liver, kidneys, and brain (clearance rates: 49.82%, 74.21%, 74.76%, and 80.59%, respectively). These results indicate that A. auricular exerts good lead-eliminating effects in lead-poisoned rats, achieved by the synergistic action of its multiple components.Key words: Auricularia auricular; lead-eliminating; clearance rate铅是环境中广泛存在的一种具有多系统和多器官毒性的重金属。
铅可以通过皮肤、呼吸道以及消化道进入人体,分布于全身组织和脏器中,95%以不溶性磷酸铅盐形式沉积于骨骼中,由于肝肠循环,排泄出体外的铅量很少,蓄积在人体内的铅通过与钙、铁、锌等二价金属离子竞争受体、产生自由基氧化损伤及收稿日期:2014-10-06基金项目:国家科技支撑计划课题(2009BADB7B06)作者简介:黄兹英(1988-),男,药师,研究方向:天然药物开发及产品质量控制通讯作者:王继良(1963-),男,教授,研究方向:天然药物化学研究基因损伤、引起细胞凋亡等方式损伤机体[1],其中铅对婴幼儿的身体生长和智力发育影响最明显。
随着我国工业、农业和交通运输业的发展,生活环境中蓄积的铅逐渐增加,造成人体内的铅也随之不断升高[2]。
目前我国儿童铅中毒的发生率为30%~50%,远高于美国儿童铅中毒4.4%的水平[3]。
据统计,我国儿童血铅平均值为92.9 μg/L,有33.8%的儿童血铅平均水平超过100 μg/L[4]。
铅中毒己成为我国现阶段一种职业病和常见慢性病,必须采取综合措施从根本上进行防治。
目前国内外排铅的主要方法有:西药、中药和天然产物驱铅。
西药驱铅周期短,治疗快,同时有肝肾25毒性,会导致钙、铁和锌等人体必需元素的损失[5],不能长期连续用药。
中药驱铅以传统中医理论和中医处方为主,胡孔友[6]等用茯苓、菊花、绿豆、魔芋等提取物对染铅动物学习记忆和消化功能具有改善作用,但是中药需煎煮,服用不方便,而且疗效不够显著,剂量难以控制。
而天然产物在排铅方面有显著效果,国外报道了大蒜中蒜氨酸可结合铅降低铅中毒大鼠的毒性[7];魔芋精粉可与铅特异性结合并促使其排出而不影响钙、铁、锌等元素吸收,因此魔芋精粉可作为防治铅毒保健食品[8]。
由此可见,驱铅药物研发的重点应转向治疗效果好,副作用低,服用方便,可供日常保健的天然驱铅药物。
木耳是一种营养价值极高的药食两用大型真菌,研究发现从富硒木耳中分离得到的木耳硒多糖可以降低各组织铅和汞含量[9],墨瑜[10]发现毛木耳和白木耳子实体对铅的吸附率分别为20.33 mg/g和19.16 mg/g。
综上可见,木耳对铅具有一定吸附作用,而将木耳直接进行动物排铅实验还未见报道,本研究参考我国颁布的《促进排铅功能评价方法》,采用更接近慢性低剂量铅中毒人群现状的预防性高铅动物模型来设计黑木耳的促排铅功能实验。
采用GF-AAS法测定大鼠组织中铅含量,通过比较高中低剂量治疗组与模型对照组和阳性对照组中血铅、脑铅、肝铅、肾铅、骨铅、尿铅和粪铅的含量及清除率,以此评价黑木耳的促排铅作用。
本研究进一步以黑木耳不同提取物对铅中毒大鼠进行试验,通过比较黑木耳不同提取物治疗组与模型对照组中血铅、脑铅、肝铅、肾铅、骨铅、尿铅和粪铅的含量及清除率,确证黑木耳的排铅主要组分。
1 材料与方法1.1 原料SPF级成年雌性SD健康大鼠,体重180~220 g,由昆明医科大学动物实验中心提供(许可证号:SCXK(滇)2005-0008,合格证号:滇实动证字第2005018号)。
黑木耳(产地:吉林,批号:KP495)为云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所购自集贸市场的栽培干燥黑木耳子实体,将其粉碎成大约100目的均一黑木耳粉待用;依地酸钙钠注射液5 mL:1 g(天津金耀氨基酸有限公司);盐酸普鲁卡因注射液10 mL:0.1 g(常州兰陵制药有限公司);生理盐水(昆明市宇斯药业有限公司);醋酸铅(分析纯)购自北京红星化工厂;石油醚(分析纯)购自天津永大化学试剂公司;乙酸乙酯(分析纯)购自天津风船化学试剂公司;甲醇(分析纯)购自天津永大化学试剂公司;吐温80(分析纯)购自成都化学试剂厂;硝酸、高氯酸(优级纯)均购自国药集团化学试剂厂;氩气(纯度≥99.99%)购自昆明梅塞尔气体产品有限公司;铅标准储备液1000 mg/mL(国家标准物质研究中心);实验用水为超纯水。
AA700型石墨炉原子吸收分光光度计(美国Perkin Elmer公司);Arium-611型超纯水器(德国Sartorius公司);XS104型电子分析天平(METTLER TOLEDO公司);HS3120型超声仪(HENGAO公司);DHG-9203A型电热鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司);EG35A型数显微控电热板(LabTech公司);铅空心阴极灯(美国Perkin Elmer公司);一次性使用真空采血管(江西格兰斯医疗器械有限公司);热解涂层石墨管、自动进样器、微量移液枪、聚乙烯加盖容量管、聚四氟乙烯消解缸锅、手术器械、1.5 mL PE离心管等。
所用容量器皿均用10%硝酸浸泡过夜,冲洗干净,晾干后备用。