小花棘豆中毒对绵羊运氧能力和抗氧化损伤的研究

陈根元 贾琦珍 王帅

摘要：探讨小花棘豆（Oxytropis glabra DC）对绵羊抗氧化能力的影响，揭示小花棘豆对绵羊的毒性作用机理。将16只绵羊随机分为4组，即对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组，3个试验组分别按照每千克体重5、10、20 g的剂量饲喂小花棘豆，至典型临床症状出现，通过采血检测绵羊红细胞和抗氧化指标的变化。结果显示，与正常对照相比，中毒绵羊血液红细胞数（RBC）、红细胞压积（HCT）、血红蛋白（HGB）、平均红细胞血红蛋白含量（MCH）、平均红细胞体积（MCV）、甘油三酯（TG）、总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、黄嘌呤氧化酶（XOD）活性显著下降，红细胞分布宽度（RDW）、总胆固醇（TC）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、低密度脂蛋白（LDL-C）和极低密度脂蛋白（VLDL-C）含量均显著上升。结果表明，小花棘豆中毒可显著影响绵羊血液运氧和抗氧化能力，并影响绵羊的脂代谢。

关键词：小花棘豆（Oxytropis glabra DC）；中毒；绵羊；抗氧化损伤

中图分类号：S853.75 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）13-3193-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.032

Study on Transport Oxygen and Anti-Oxidative Damage of

Oxytropis glabra DC Poisoning in Sheep

CHEN Gen-yuan，JIA Qi-zhen，WANG Shuai

（College of Animal Science， Tarim University/Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology，

Xinjiang Production & Construction Corps， Alar 843300， Xinjiang， China ）

Abstract： 16 sheep were randomly and equally divided into 4 groups （the control group and experimental groupⅠ，Ⅱ，Ⅲ） to investigate the effect of Oxytropis glabra DC on anti-oxidative capacity， and reveal the toxicity mechanism of O. glabra DC. These experimental groups of sheep were fed daily with O. glabra DC at 5，10 or 20 g/（kg·d） until typical symptoms observed. During the test， blood routine items and biochemical parameters of each group were measured respectively. The results demonstrated that the activities of RBC， HCT，HGB，MCHC，MCV，TG，T-AOC，SOD，GSH-Px，CAT and XOD in the poisoned sheep were significantly dropped； the contents of RDW，TC，MDA，NO，NOS，LDL-C and VLDL-C in poisoned sheep were significantly higher than those of normal control group. The results showed that O. glabra DC has remarkable effects on transport oxygen， anti-oxidative capacity and lipid metabolism of sheep.

Key words： Oxytropis glabra DC； poisoning； sheep； anti-oxidative damage

小花棘豆（Oxytropis glabra DC）为豆科棘豆属植物，是新疆危害最严重的毒草植物[1]。目前国内外研究认为小花棘豆中毒的机理为小花棘豆主要毒性成分苦马豆素是α-甘露糖苷酶的特异性抑制剂，可导致合成的低聚糖在溶酶体内蓄积，从而影响糖蛋白的合成，其特征性病理变化为组织细胞的胞浆空泡变性[2]。但James等[3]的研究发现苦马豆素可引起肝、肾实质细胞空泡变性，但低聚糖仅蓄积于肾脏；王帅等[4，5]研究发现小花棘豆中毒导致的细胞空泡变性与自由基引起的空泡变性有一定的相似性，并发现小花棘豆中毒可显著影响小鼠和家兔的抗氧化能力。目前小花棘豆对绵羊的毒性研究集中在血液指标和免疫指标，对其抗氧化损伤的研究较少，本试验通过对小花棘豆攻毒绵羊血液运氧能力和抗氧化指标的分析，研究不同剂量小花棘豆对绵羊的毒性效应，完善绵羊小花棘豆中毒的机理。

1 材料与方法

1.1 试验材料与主要仪器

2013年9月，小花棘豆采集于新疆阿克苏地区乌什县奥特贝希乡，由塔里木大学动物科学学院草业科学学科组鉴定。取植株的地上部分，阴干、保存备用。

总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、黄嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、极低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）检测试剂盒，均购自南京建成生物技术有限公司；其余试剂均为国产分析纯。

CelltacEMEK-7222K型全自动血细胞分析仪（日本光电公司）；Direct-Q3型超纯水系统（美国Millipore）；MR231型高速冷冻离心机（法国Jouan）。

1.2 试验动物

绵羊16只，品种为卡拉库尔羊，年龄2岁左右，体重（25.0±1.6） kg，购自阿克苏地区沙雅县。试验羊进入羊舍前，先用84消毒液对羊舍进行消毒，临床观察7 d，驱除试验羊体表及体内寄生虫，随机分为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组，每组4只。对照羊自由采食，每只每日补饲精料300 g，试验组饲喂小花棘豆粉，分别按5、10、20 g/（kg·d）的剂量与300 g精料加水混匀，分上、下午2次饲喂，自行采食完后饲喂青干草。试验期42 d。

1.3 测定指标

攻毒试验结束后对试验羊空腹颈静脉采血，部分肝素抗凝用于检测血常规指标，包括：红细胞数（RBC）、血红蛋白浓度（HGB）、红细胞压积（HCT）、平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白含量（MCH）、平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）、红细胞体积分布（RDW）等；部分分离血清后用于测定总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、黄嘌呤氧化酶（XOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）；部分采用改良哈贝尔序列超速离心分离法分离血浆脂蛋白，测定极低密度脂蛋白（VLDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）和高密度脂蛋白（HDL-C）。

1.4 数据分析

试验数据使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 试验羊血液中红细胞和血红蛋白含量的变化

由表1可知，试验羊血液MCHC值与对照羊差异均不显著（P>0.05），试验Ⅰ组血液MCV和RDW值与对照羊差异不显著（P>0.05）。试验Ⅰ组血液RBC、HCT值显著低于对照组（P<0.05），HGB、MCH极显著低于对照组（P<0.01）。试验Ⅱ组和试验Ⅲ组HCT、MCV、RDW值均与对照组差异显著（P<0.05），其他指标均极显著低于对照组（P<0.01）。表明小花棘豆中毒可显著影响卡拉库尔羊血液红细胞数量和血红蛋白含量，进而影响其血液运氧能力。

2.2 试验羊血清抗氧化指标的变化

由表2可知，攻毒羊血清T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性均极显著低于对照（P<0.01），MDA、NO和NOS含量极显著高于对照组（P<0.01）。试验表明小花棘豆中毒可显著降低卡拉库尔羊血清抗氧化物酶活性，并导致血清过氧化物含量升高，造成卡拉库尔羊机体损伤。

2.3 试验羊血脂含量的变化

由表3可知，攻毒羊血清TC、LDL-C和VLDL-C含量均极显著高于对照组（P<0.01），TG含量极显著低于对照组（P<0.01）；试验Ⅲ组卡拉库尔羊HDL-C含量显著低于对照组（P<0.05），但试验Ⅰ组和试验Ⅱ组与对照差异均不显著（P﹥0.05）。说明小花棘豆中毒可显著影响卡拉库尔羊脂肪代谢。

3 讨论

李继兴等[6]研究发现小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB显著降低，并认为可能是小花棘豆对和田羊骨髓造血细胞造成损害或代谢性营养不良引起。王帅等[7]研究表明小花棘豆中毒和田羊血涂片中的红细胞大小不均一，出现三角形等异形，为小细胞不均一性贫血。本试验血常规指标测定结果表明，小花棘豆中毒卡拉库尔羊血液RBC、HGB、MCV、HCT、MCH和RDW含量均出现不同程度的变化，其中MCV、MCH和MCHC是反映红细胞形态特征的指标，可用于检测血红蛋白及红细胞的分化增生；RDW是红细胞体积大小的变异系数，这些指标是动物贫血鉴别诊断的重要依据。试验中攻毒卡拉库尔羊HGB、MCV、RDW含量均显著变化，表明小花棘豆中毒会导致卡拉库尔羊贫血。血液的运氧能力主要取决于血液中红细胞数量和血红蛋白的含量，说明小花棘豆中毒可严重影响卡拉库尔羊血液的运氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均为生物体内重要的抗氧化物酶，3种酶组成了一个完整的抗氧化体系，起到了保护细胞膜结构和功能完整的作用。机体产生的自由基约有95%为·O2，其最终代谢产物MDA是目前常用的脂质过氧化代谢产物的监测指标[4，5]。本试验研究结果表明，饲喂小花棘豆可显著降低卡拉库尔羊血清中SOD、GSH-Px和CAT的生物合成或活化，从而影响了血清中自由基的代谢，试验中攻毒羊血清MDA含量升高可能与此有关。血清T-AOC活力反映机体所具有的总抗氧化能力，是用于衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标。T-AOC代表机体酶促系统和非酶促系统两个体系共同构成的抗氧化能力及自由基代谢的状态，能克服分析机体某种特定抗氧化成分难以准确反映生物体实际抗氧化应激能力的局限性。本试验中攻毒羊血清T-AOC活性显著下降，说明小花棘豆中毒还可显著影响卡拉库尔羊的非酶促系统。XOD的激活剂为氧，小花棘豆中毒可导致动物贫血，进而影响血液运氧能力，本试验中中毒卡拉库尔羊血清XOD活性的下降可能与其有关。NO在动物机体由NOS合成，其既是重要的信号分子，也是一种自由基。高浓度的NO会发挥细胞毒性，对机体造成氧化损伤。试验研究表明，小花棘豆中毒不仅影响卡拉库尔羊的抗氧化酶系统，也影响其非酶促系统，小花棘豆中毒可造成卡拉库尔羊严重的抗氧化损伤。

TC是血液中脂蛋白所含胆固醇的总和，包括游离胆固醇和胆固醇酯，TC升高的原因主要有肾病综合征、糖代谢异常以及肝脏疾病等，TG是动物体内含量最高的脂类，为细胞提供和贮存能量。其含量降低的原因多为严重的肝功能损伤[8]。HDL-C是血清中颗粒密度最大的脂蛋白，可将蓄积于末梢组织的游离胆固醇与血液循环中脂蛋白或与某些大分子结合而运送到各组织细胞，主要是肝脏。LDL-C和VLDL-C是富含胆固醇的脂蛋白，被认为是致动脉粥样硬化的因子。本试验攻毒卡拉库尔羊血清中TC、LDL-C和VLDL-C含量均极显著升高，说明小花棘豆中毒可引起卡拉库尔羊的肝脏损伤，并可能影响卡拉库尔羊的脂类物质代谢，其机理可能与机体抗氧化损伤有关。

4 结论

通过小花棘豆对卡拉库尔羊的攻毒试验，发现小花棘豆可导致家兔血液中RDW、TC、MDA、NO、NOS、LDL-C和VLDL-C活性异常升高，RBC、HCT、HGB、MCH、MCV、TG、T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT和XOD活性显著下降。说明小花棘豆中毒可显著影响家兔血液运氧能力和抗氧化能力，并可能影响机体脂类物质代谢。

参考文献：

[1] 王 帅，张 玲，陈根元，等.小花棘豆生态学研究概况[J].家畜生态学报，2014，35（3）：85-88.

[2] 王 帅，贾琦珍，陈根元，等.和田羊小花棘豆中毒与血液生化指标的相关性研究[J].农学学报，2013，3（7）：40-43.

[3] JAMES L F. Swainsonine induced high mountain disease in calves[J].Vet Hum Toxicol，1991，33（3）：217-219.

[4] 王 帅，张 玲，陈根元，等.苦马豆素对小鼠肝脏抗氧化功能的影响[J].新疆农业科学，2012，49（12）：2304-2309.

[5] 王 帅，陈根元，张 玲，等.苦马豆素对家兔脑组织抗氧化功能的影响[J].中国兽医学报，2013，33（8）：1272-1277.

[6] 李继兴，赵金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒实验室检测[J].中兽医医药杂志，2011，47（6）：30-35.

[7] 王 帅，张 玲，陈根元，等.小花棘豆中毒对和田羊血液学指标的影响[J].西北农业学报，2013，22（10）：33-38.

[8] 王 帅，贾琦珍，陈根元，等.小花棘豆中毒对和田羊血清蛋白和血脂的影响[J].中国畜牧兽医，2014，41（2）：148-152.