转Bar基因稻谷对小鼠肝功能若干参数的影响

段妍慧，富丽娜，黄 毅，孙艳波，刘 金，颜亨梅

（湖南师范大学生命科学学院动物生态研究室，湖南 长沙 410081）

国际上第一批转基因抗除草剂作物美国耐溴苯腈棉花和加拿大耐草丁膦油菜于1995年上市后，各国利用不同的抗除草剂基因培育了不同的抗除草剂作物。随着转基因作物的迅速发展，人们对其安全性的思考也逐渐加深。转抗除草剂基因稻谷在农业上给人类带来较大的益处，但从可持续发展的角度出发，还需要对其生物安全性进行全面评价，以确保自然界平衡及人类食品安全。其中，针对转Bar 基因稻谷，已有专家从群落和基因方面对其做出了分析评价，认为该稻谷对细菌、昆虫等在群落结构上未产生明显影响[1-3]，但作为人类的主食，转Bar 基因稻谷的安全性还需要用与人类更为接近的哺乳动物进行进一步的检测。与转Bt 毒蛋白稻谷不同，转抗除草剂基因产物的靶目标一般是人工合成的除草剂，自然界中极少存在于其结构相似的物质，许多试验中均证明抗除草剂基因对生物体没有急性毒性[4]。但由于转基因植物中含有的转基因量相对较少，且生物有一定的适应性，因此短时间喂养[5-7]或者直接灌喂转基因蛋白[8]的方法不能反映出转基因植物对小鼠世代累积的影响。笔者通过喂养亲本小鼠90 d，对其繁殖的F1、F2代小鼠进行生化指标的检测，对实验室条件下转基因水稻对传代小鼠肝功能的影响进行了研究。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试稻谷为转基因抗除草剂恢复系Bar 68-1、杂交早稻组合香125S/Bar68-1 和对照香两优68（香125S/D68），由中国科学院亚热带农业生态研究所提供；供试哺乳动物为SPF 级昆明小鼠，6 周龄大小的小鼠120 只，体重分布范围18～20 g，由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计 在保证小鼠正常生命活动不受影响（主要考虑蛋白质的摄入量）的情况下，配比小鼠食物的成分。按照GBl5193.1-2003《食品安全性毒理学评价程序》[9]规定，最高剂量组是不影响膳食平衡的最大添加量。选择18～20 g 区间的昆明小鼠120 只，随机平均分为6 组，其中3 组分别喂食含量为20%（A）、40%（B）、60%（C）的转Bar 基因稻谷，另外3 组以同品系常规稻谷饲喂作为对照，分别喂食含量为20%（CKA）、40%（CKB）、60%（CKC）的常规基因稻谷。采取自由取食取水方式喂养，雌雄分笼喂养90 d。用相对应组别亲本小鼠合笼，产下F1代，饲养至性成熟后，随机每组抽取5 只进行检测。同方法繁殖F2代，饲养至性成熟后，随机每组抽取5 只进行检测。处死前12 h 禁食。

1.2.2 观测内容及测定指标 （1）观察各组小鼠日常行为，记录是否出现异常行为。（2）采样及血生化指标测定：随机取每组小鼠，摘眼球采血，取1.5 mL 血于离心管中呈斜面放置30 min，4 500 g 离心15 min，制备血清。用全自动生化分析仪检测，测定白/球比（A/G）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（AKP）、乳酸脱氢酶（LDH-L）、葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（CHOL）8项指标。（3）肝脏器官指数测定：每组随机抽取5 只空腹小鼠，抽血样后，取肝脏拭去表面污血，用天平（10-4g）称重。器官指数=器官重量/体重。

1.2.3 数据处理 运用数据软件SPSS13.0 对数据进行独立样本t 检验，P<0.05 差异有统计学意义。统计结果均用“均数±标准差（Means±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 对传代小鼠行为的影响

通过持续性观察，每天按时跟踪观察和记录两代小鼠日常行为，尤其在下午13∶00～14∶00 时间段内进行仔细观察，两代小鼠均未发现异常现象。每天分别在早上8∶30～9∶00，晚上19∶30～20∶00 喂食后，观察小鼠摄食、饮水情况，均积极摄食、饮水，并未发现精神不振，厌食等现象。转基因组和常规对照组F1、F2两代小鼠均未出现异常行为。因此，转基因稻谷对传代小鼠的日常行为未产生明显影响。

2.2 对传代小鼠肝功能的影响

2.2.1 小鼠肝脏器官指数测定 如表1 所示，与对照相比，F1、F2代A、B、C 3 个剂量组小鼠肝脏器官指数均无明显差异（P>0.05）。

表1 供试小鼠肝脏器官指数测定

2.2.2 小鼠肝脏细胞生化指标测定 如表2 所示，对小鼠肝脏细胞损伤代谢能力生化指标进行测定，与对照相比，F1除B 组碱性磷酸酶出现显著性差异（P=0.017<0.05）外，A、C 组的白/球比、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等指标均无显著性差异（P>0.05）；F1代A、B、C 3 组的葡萄糖、甘油三酯和总胆固醇3 项指标均无显著性差异（P>0.05）。

对F2代小鼠肝脏细胞损伤代谢能力生化指标进行了测定，结果见表3，与对照相比，F2代A、B、C 3 组的白/球比、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶5 项指标均无显著性差异（P>0.05）；F2代A、B、C 3 组的葡萄糖、甘油三酯和总胆固醇3 项指标均无显著性差异（P>0.05）。

表2 F1 代供试小鼠肝脏生化指标测定

表3 F2 代供试小鼠生化指标的测定

3 小结与讨论

通过对动物的行为进行观察，可以了解动物的身体以及生活状况。动物的行为是个体与其内外环境维持动态平衡的重要表现形式。当动物受到外界刺激时，将会产生某些异常行为。动物的异常行为主要表现如下：以固定形式反复出现的行为，并没有明确的生物学功能；嗜血；攻击性加强；生殖方面失常，主要为性行为失常或缺乏母性。有资料报道，供试的昆明小鼠在下午13∶00～14∶00 是皮质醇分泌高峰期，小鼠高度兴奋，这也是异常行为发生较多的时间段。另外，小鼠的摄食、饮水情况，可以反映出小鼠身体状况，当小鼠身体产生病变时，小鼠会出现厌食、精神萎靡等现象。两代小鼠在试验条件下均未发现异常现象，由此可见，用转Bar 基因稻谷喂养并未对小鼠日常行为产生明显影响。

器官指数是指试验动物某脏器的重量与其体重之比值。正常成年动物的器官重量会随着体重的增长而增加，在不同时期各器官增重的幅度不同，但两者之间的正相关性不会改变。动物染毒后，受损脏器重量可以发生改变，故脏器系数也随之而改变。动物体发生病变时，物质代谢得不到有效调节而不能正常进行，血液中某些化学物质及其代谢产物的含量就会发生改变。因此，人们一直将这一特性用于药物安全评价的长期毒性试验及其他较长时间观察动物脏器受影响与否的试验。肝脏作为“物质代谢中枢”对全身物质代谢和生理机能有着重大影响，肝脏功能受损对机体会产生严重的危害。试验通过解剖观察小鼠肝脏形态及结构，未发现明显硬化、肿大、萎缩等病理变化。结果表明：两代转基因组与常规对照组小鼠肝脏器官指数并无显著性差异（P>0.05）。由此可见，转基因稻谷对小鼠肝脏器官指数无明显影响。

机体各组织细胞都有合成蛋白质的能力，其中以肝细胞最强。肝脏除了合成本身所需要的各种蛋白质外，还能合成大部分血浆蛋白。肝脏出现病理变化时，血浆蛋白尤其是白蛋白含量降低，同时肝病变的各种因素又刺激巨噬细胞系统合成球蛋白增多，故A/G 值下降。因此，通过A/G 值的比较，可以了解肝脏是否发生病变[10]。谷丙转氨酶主要存在于肝细胞浆内，其细胞内浓度远远高于血清中浓度，只要有1%的肝细胞坏死，就可以使血清中该酶含量增高1 倍。因此，谷丙转氨酶被世界卫生组织推荐为肝功能损害最敏感的检测指标。谷草转氨酶主要存在于肝脏细胞线粒体内，当肝脏发生严重坏死或破坏时，才能引起谷草转氨酶在血清中浓度偏高。试验将2 种转氨酶共同作为判断肝脏病变的主要指标，根据白/球比、谷丙转氨酶、谷草转氨酶等主要肝功能细胞损伤生化指标值来看，转基因组和常规对照组的两代小鼠中以上3 项指标均无显著性差异。

碱性磷酸酶除存在于肝脏外，还广泛分布于肾脏、骨骼、肠和胎盘等组织中，是诊断骨病、黄疸肝炎等疾病的依据[11]。乳酸脱氢酶主要用于心肌梗塞、肿瘤、肝病等诊断[11]。在F1代B 组中，尽管与对照相比，碱性磷酸酶的差异达到了显著水平，但是转基因水稻组各组之间数值不存在明显差异，常规对照组同样也无明显差异。这2 项指标用于检测的范围甚广，但与试验要检测的生理生化指标关联性不强，因此笔者将其作为检测转基因稻谷对小鼠肝功能影响的辅助指标。碱性磷酸酶的变化与其他生理现象也有密切关系，出现差异可能是由其他生理活动造成，这有待今后进一步研究。

血清中血糖的浓度代表了肝的糖生成能力，血糖直接氧化供给动物机体代谢活动所需能量，血糖的含量变化是机体对糖的吸收、转运和代谢的动态平衡状态的反应。正常动物的血糖水平一般相对稳定。甘油三酯和胆固醇是血脂检测中最重要的2 项指标，其含量是衡量动物健康的重要标志。该试验结果表明，血糖、甘油三酯和总胆固醇各组间差异均不显著。这表明与常规水稻饲喂相比，转基因稻谷喂养小鼠对其肝脏代谢影响不显著。

综合了解转基因稻谷是否会对小鼠造成影响，较单一的指标更有参考价值。因此，在综合考虑供试小鼠的日常行为、肝脏器官指数、肝脏细胞损伤生化指标、肝脏代谢水平生化指标等测定结果的基础上，笔者认为在该试验条件下，与非转基因稻谷喂养小鼠相比，转Bar 基因稻谷饲喂未发现对小鼠肝功能造成明显的影响。

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