氟中毒对犬血氟及黄嘌呤氧化酶活性的影响

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一236一 江苏农业科学2010年第2期 

姬改革,颜泽清,刘 湖,等.氟中毒对犬血氟及黄嘌呤氧化酶活性的影响[J].江苏农业科学,2010(2):236—237,286 

氟中毒对犬血氟及黄嘌呤氧化酶活性的影响 

姬改革 ,颜泽清 ,刘 湖 ,李群 

(1.南京农业大学动物科技学院,江苏南京210095;2.公安部南京警犬研究所,江苏南京210012) 

摘要:挑选中国地方犬3O头,随机分成3组,各组氟的添加水平依次为0(对照)、335(低氟组)、760 mg/kg(高氟 

组),试验期为70 d,分别在15、3O、60、70 d采血,测血中氟离子浓度及黄嘌呤氧化酶(XOD活性。试验结果表明,血氟 

浓度随摄氟时间的延长而逐渐增大,黄嘌呤氧化酶活性出现先增大后减小的过程。 

关键词:血氟;黄嘌呤氧化酶;摄氟量 

中图分类号:¥858.292 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2010)02—0236—02 

氟作为人和动物正常生长必需的微量元素之一,可以通 

过呼吸、饮水、饮食等多种途径摄人。在所有元素中,氟的电 

负性最大,为3.98,所以氟的化学性质极为活泼,几乎能与所 有的阳离子发生作用。氟中毒已成为世界公认的人畜共患 

病,国内外学者从病理学、细胞学、分子生物学等多个角度对 

氟的毒理学进行深入探讨。氟中毒可以对人和动物的各个组 

织系统包括骨骼、脏器、中枢神经、消化系统、内分泌系统、视 

器官等造成损害。通常健康成人氟的出入量可达到大致的平 

衡。长期摄入过量的氟可以使血氟和尿氟的浓度显著提高。 目前关于氟对酶活性的影响,相关的报道很多但结论差异很 

大,很少有将血氟的变化与酶活性直接联系起来的研究。本 试验采用血氟作为氟中毒的指标,研究当犬摄氟量逐渐增多 

时,体内沉积过多的氟对血氟水平的影响,以及血清中黄嘌呤 

氧化酶(XOD)活性的变化规律。 

1材料与方法 

1.1材料 

氟化钠:分析纯试剂,购自中国医药上海化学试剂公司。 

1.2试验动物及分组 选择生长发育良好的中国地方犬30头,按年龄、体重、性 

别比例相近原则随机分成3组,每组10只,一犬一舍饲养于 

南京警犬研究所犬舍内。试验前对犬舍犬笼进行彻底清扫消 

毒。试验期间每天O7:00、14:00分别喂料1次,自由饮水,按 

时打扫卫生,并做好日常观察记录。预试期10 d,全部试验犬 饲喂常规基础日粮。正试期60 d,3组试验犬分别饲喂添加3 

个不同氟水平的试验料。 

1.3 饲料配方设计及营养水平 根据犬营养需要特点,参照美国AAFCO犬营养标准,配 

制成基础全价颗粒饲料,设定3个氟添加水平。各组氟的添 

加水平依次为0(对照)、335(低氟组)、760 mr,/kg(高氟组), 

搅拌于配好的基础13粮中饲喂。基础日粮组成及营养成分含 

收稿日期:2009—07—30 基金项目:公安部B类课题(编号:B20039729501)。 作者简介:姬改革(1986一),女,河南洛阳人,硕士研究生,研究方向 为特种经济动物养殖。E—mail:jigaige@126.corn。 通信作者:李 群,教授,博士生导师。Tel:(025)84396378: E—mail:liqurdl8@sina.eom。 量见表1。 

表1基础日粮组成和营养水平(风干基础J 

日粮组成 营养水平 

原料 含量(%) 指标 水平(%) 玉米 38.00 消化能(MJ/kg) 12.70 豆粕 2.35 粗蛋白质 22.5O 鸡肉粉 11.60 粗脂肪 lO.oo 玉米蛋白 3.60 粗纤维 5.50 大米8.70 钙0.90 次粉 3.60 磷0.70 鸡蛋黄粉 1.45 赖氨酸0.70 胆碱4.00 蛋氨酸+胱氨酸0.55 祛昧粉 3.20 复合矿物质 3.00 复合微量元素 1.50 复合维生素 1.50 蛋氨酸 1.00 赖氨酸0,60 牛肉0.50 鸭肝0.50 磷酸氢钙(CaHPO )0.30 肉骨粉 5.8O 小麦8.70 混合油0.10 合计 100.00 

1.4生化指标的测定 分别于正试期的第15、30、6O、7O天上午11:00对试验犬 

进行前肢静脉采血,血液分为2份,1份立即用来测血液中氟 离子浓度,另I份离心制备血浆,测定黄嘌呤氧化酶活性。血 氟的测定采用氟离子选择电极法,黄瞟呤氧化酶活性采用南 

京生物建成研究所提供的试剂盒进行测定。 

1.5数据统计分析 采用Excel软件对数据进行整理,采用SPSS 16.0统计软 

件对试验数据进行统计分析,采用LSD法进行多重比较。表 

格中数据用“平均值±标准差”来表示。 

2结果与分析 

2.1 饲喂时间对血液中氟离子浓度的影响 如图1所示,在饲喂的最初15 d内,低氟组,

高氟组血氟 姬改革等:氟中毒对犬血氟及黄嘌呤氧化酶活性的影响 

含量略高于对照组,但无显著差异(P>0.05)。30 d时,高氟 

组血氟含量高于对照组约35%,差异极显著(P<0.01),低氟 

组与对照组无显著差异(P>0.05)。60 d时,低氟组与对照 

组相比,血氟浓度提高约55%,高氟组血氟浓度比对照组提 

高了近1倍,差异均达到极显著水平(P<0.01)。70 d时,低 氟组血氟含量比对照组提高了33%,高氟组血氟含量比对照 

组提高了约84%,都达到了极显著差异(P<0.01)。 

140 

12O 

100 

8o 60 赚40 

2O 

O l5 3O 6O 70 时间(d) 图1连续饲喂15、3O、60、70 d时血氟的变化 

2.2血浆中黄嘌呤氧化酶活性的变化 

如图2所示,随着摄氟时间的延长,XOD活性出现先升 高再降低的变化过程。第l5天时,低氟组XOD活性与对照 

组相比提高了2l%,高氟组XOD活性比对照组提高了18%, 差异显著(P<0.05)。第30天时,低氟组与高氟组中XOD 

活性显著上升,而且低氟组上升的速度更快,比对照组提高了 

63%,极显著高于对照组与高氟组(P<0.O1),高氟组XOD 活性与对照组相比提高了20%,差异极显著(P<0.01)。第 

60天时,低氟组仍旧高于对照组44%,差异极显著(P< 0.01),高氟组XOD活性则出现显著下降趋势,比对照组下降 

了28%,差异极显著(P<0.O1)。第7O天时,高氟组与低氟 

组中XOD活性都显著降低,低氟组中XOD活性与对照组相 

比下降了37%,高氟组与对照组相比,下降了51%,差异极显 

著(P<0.01)。 

25 

蓑。。 

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0 

3结论与讨论 15 3O 60 70 时间(d) 图2 氟中毒时XOD酶活性随时间变化图 

氟是人和动物体内必需的一种微量元素,但摄入量过多 

会引起氟中毒。孙焕章等认为奶牛血氟量与月龄呈显著正相 

关,氟污染区奶牛血氟含量高于正常地区…。也有学者发现 

摄氟量在3.15—5.69 mg/L的小孩血清中氟的含量明显高于 

摄氟量在0.61—0.87 mg/L的小孩 。从本试验结果来看, 随着时间的推移,低氟组与高氟组犬血氟含量都是出现逐渐 

增高的趋势,血氟含量与摄氟时间长短、摄氟量呈正相关。对 于剐刚进入动物体内的氟化物,机体可以通过尿、粪便等途径 

排出体内积聚的过量氟,减小氟对动物组织器官的伤害,所以 

短时间摄入过量的氟并不能给动物本身造成明显的伤害。但 

在相同的时间内,如果摄氟量过多,超出了动物本身排氟能 

力,则会导致血氟含量升高。在长时间饲喂过量氟时,动物体 

内过多的氟很容易与各种金属离子结合形成难溶的氟化物沉 积在骨骼内,暂时缓解氟对身体其他组织和器官的损害。因 

此血氟可以在一定时间内保持相对稳定。从本试验结果来 

看,高氟组犬血氧在试验的第3O天开始出现上升趋势,并一 

直维持到试验末,都出现血氟明显上升的现象,而低氟组在试 

验的60 d时出现明显升高,这可能是因为高氟组摄入的氟化 

物更多,因而在体内储存和累积也更多,因此血氟升高所需要 

的时间更短。 在低氟组和高氟组中,随着血氟浓度的升高,XOD活性 

都出现一个先升高后降低的过程。目前关于氟对酶活性的影 

响大多数都是通过在饲料中添加氟观察相关酶的动态变化。 

本试验在饲料中添加氟来检测饲料中添加过量氟对血氟的影 响,并进一步检测了血氟与XOD活性的变化关系。从试验结 

果来看,在试验的第l5天,虽然此时血氟含量在低氟组和高 

氟组并未出现明显差异,但此时XOD活性与对照组相比已经 出现升高的现象。在试验第30天时,处理组的XOD活性仍 

然持续上升,而且差异达到了极显著水平。这是动物体本身 对抗氟中毒所采取的一种方式。与Saralakumari 发现慢性 

氟中毒引起红细胞GSH—Px活力增加的结果相一致。说明 

机体本身对氟有一定的耐受力,可以通过各种机制调节酶活 

性。但是这种调节能力必定是有限的,当血氟含量过高、持续 时间过长时,机体已经无法消除过量氟对各种离子的平衡所 

造成的影响就会导致酶活性下降,因此从总体看来,氟对酶活 

性是一个双相动态的变化过程,短期可以提高酶活性,但长期 会表现抑制现象。 

氟对酶活性的抑制机理,目前普遍认为是由于氟的性质 使氟易于结合各种微量元素,如铁、锌、铜、镁等金属离子,形 

成不溶性的氟化物。XOD含有铜、铁、钼等金属离子,而这些 

金属离子又是酶的组成部分,长期摄入过量氟会引起这些金 属离子在动物体内的缺乏,最终导致酶活性的降低 』。但也 

有报道认为氟对动物体内酶系统的破坏是因为氟中毒动物体 内自由基代谢紊乱和脂质过氧化作用增强 。 ,导致动物体 

内自由基增多,造成细胞膜损伤,导致酶蛋白周围环境的改 

变。但有学者认为氟本身并不能形成自由基,也不可能将体 

内的氧变为氧自由基(二者均为电负性) J。因此关于氟所 

引起的自由基的损伤还存在诸多争议,需要进一步深入研究。 

本试验与国内的多数研究结果较一致,长期摄入过量氟最终 

会导致酶活性降低。 

参考文献: 

[1]孙焕章,施明华,王祖锁.杭州市郊奶牛血氟、血清钙、磷、镁含量 的调查和降解血氟的研究[J].科技通报,1989,5(1):47—5O. 

[2]Xiong X Z,Liu J L,He w H,et a1.Dose—efleet relationship between drinking water fluoride levels and damage to liver and kidney func- tions in children[J].Environmental Research,2007,103:112—116. (下转第286页)