钼对小鼠黄嘌呤氧化酶活性的影响

马英英，张　磊

（1.河南省开封市动物疫病预防控制中心，河南开封　475000；2.河南省开封市畜产品质量监测检验中心，河南开封　475000）



钼对小鼠黄嘌呤氧化酶活性的影响

马英英1，张磊2

（1.河南省开封市动物疫病预防控制中心，河南开封475000；2.河南省开封市畜产品质量监测检验中心，河南开封475000）

摘要：钼是动植物必需的微量元素之一，摄入过多，会引起中毒，导致动植物的各种疾病。为探索长期钼暴露对动物血清中钼酶活性的影响，试验选取雌性小鼠40只和雄性小鼠20只（F0代），适应5 d后，随机分成4组，将每组10只雌性和5只雄性小鼠雌雄分开饲养，自由采食基础日粮，饮水中加入不同剂量的钼（以Na2MoO4·2H2O形式），分别是对照组（0 mg·L(-1)）、低钼组（100 mg·L(-1)）、中钼组（200 mg·L(-1)）、高钼组（400 mg·L(-1)）。4周以后，雌雄合笼养，产仔后从每组仔鼠中随机选出雌性小白鼠30只和雄性小白鼠15只按原分组给予不同剂量的钼，8周后，再从每组中随机选取雌性小白鼠10只和5只雄性小白鼠合笼饲养。待其产仔，如此往复，使小鼠繁殖到第四代（F3代）。对第三代（F2代）、第四代（F3代）小鼠进行眼球采血，采用紫外分光光度计测定血清中黄嘌呤氧化酶的吸光度值，采用SPSS 11.5统计学软件对数据进行统计分析，结果表明，钼暴露F2代、F3代小鼠与对照组相比黄嘌呤氧化酶活性显著降低（P<0.05），且随钼暴露剂量的提高呈现递减趋势；同等剂量钼暴露下，黄嘌呤氧化酶活性呈现F3代高于第F2代的趋势，其中Mo-200组差异显著（P<0.05）。

关键词：钼；黄嘌呤氧化酶；中毒；代谢异常

钼是动植物必需的微量元素之一。钼在动物体内含量为约1～4 mg·kg-1体重。动物在肠道内吸收六价水溶性钼化合物非常迅速，一些不溶性钼化合物也可在肠道内吸收。钼为反刍动物消化道内微生物生长因子，可为微生物吸收而长时间的滞留在消化道内，瘤胃微生物的含钼硝酸还原酶参与瘤胃中硝酸盐的转化，并为瘤胃中微生物消化饲料中粗纤维提供帮助。钼铜比例失调会出现钼中毒，牧草中钼含量为10～12 ppm时，硫含量也较高，反刍动物会出现缺铜钼中毒，牛表现为生长缓慢，体重减轻等症状，绵羊则会出现腹泻、骨和结缔组织的病变，有时会出现突发性骨折[1]。钼对动物的生长、发育和遗传起着重要作用。钼的缺乏或过多将会导致腹泻、生长停滞、体质下降等症状，对牛、羊的影响较大，对猪、禽的影响较小。饲料中钼的含量一般在2～5 mg·kg-1，谷物、豆类和青草是钼的良好来源，玉米及薯类中钼含量偏低，豆饼和动物副产品中的钼则难以利用。植物原料中的钼含量很大程度上取决于土壤pH，特别是当钼含量与土壤湿度都比较高时，随着土壤pH增加钼的含量会有所增加。

1938年，Ferguson等首先报道在英国萨默塞特地区放牧的牛和绵羊流行1种原因不明的严重腹泻，该病已有100多年的流行史，由于腹泻为其主要症状，当时定名为“腹泻病”。1981年，樊璞等报道，赣南大余县由于钨钼选矿厂含钼尾砂水污染饮水及土壤，钼逐渐沉积形成高钼土壤，该地区生长的青草，特别是稻草含钼量过高，因而造成耕牛的“红皮白毛症”。该病临床表现为持续性腹泻，皮肤发红，被毛褪色[2]。

本试验通过在实验室条件下建立小鼠的钼暴露模型，研究钼长期暴露条件下小鼠血清中黄嘌呤氧化酶（XOD）含量的变化及其代谢情况，以期为以后钼中毒的研究提供实验依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

1.1.1试验动物

选择二月龄的清洁级小鼠60只，其中雌性40只和雄性20只（由郑州大学实验动物中心提供）。

1.1.2试验日粮配方

白面25％，麸皮18％，酵母粉1％，玉米面20％，骨粉3％，高梁面15％，鱼粉4％，食盐1％，豆饼面22％，鸡蛋1％，鱼肝油1％，骨肉粉2％，鱼肝油1％。

1.1.3试验试剂

蒸馏水，钼酸钠（Na2MoO4·2H2O），XOD测定试剂盒（购自南京建成生物技术有限公司）。

1.1.4试验器材

分光光度计，标签纸，烧杯，200 μL微量移液器及枪头，水浴箱，离心机及离心管。

1.2试验方法

1.2.1试验动物的处理

试验设计见表1。

表1　试验设计

F0代小鼠的饲养：健康的雌性小鼠40只和雄性小鼠20只，适应5 d后，随机分成4组，每组雌性10只和雄性小白鼠5只，雌雄分开饲养，自由采食，基础日粮相同，饮水中加入不同剂量的钼（以Na2MoO4·2H2O形式），分别是对照组（0）、低钼组（100 mg·L- 1）、中钼组（200 mg·L- 1）、高钼组（400 mg·L-1）。4周以后，雌雄合笼养，产仔后从每组仔鼠中随机选取雌性小白鼠30只和雄性小白鼠15只按原分组给予不同剂量的钼，8周后，再从每组中随机选取雌性小白鼠10只和雄性小白鼠5只合笼饲养。待其产仔，如此往复，使小鼠繁殖到F3代。使其F2、F3代采取眼球血为试验指标测定。

1.2.2血清的获取

试验采用眼球摘除采血法。将小鼠固定后，采血者的左手拇食两指从背部较紧地握住小鼠的颈部（大鼠采血需带上纱手套），应防止动物窒息。当取血时左手拇指及食指轻轻压迫动物的颈部两侧，使眶后静脉丛充血。右手持弯头镊子将一侧凸出眼眶的眼球摘除，同时，助手持试管收集血液，在采血过程中可挤压小鼠后躯以使血液回流，方便得到足够血液量。若得到的血量不够后，在小鼠死亡前可摘除另一侧眼球。采取的血液以3 000～4 000 r·min-1的速度进行离心10 min处理，放于-20℃的条件下进行保存。

1.2.3黄嘌呤氧化酶的测定

XOD的测定方法见表2。

表2　黄嘌呤氧化酶的测定方法

血清中XOD活性计算方法见式1。血清在37℃转化1 μmol·L-1·min-1的底物所需的酶量为1个酶活力单位（U）。

式1中，ODU为测定管U的吸光度值；ODB为空白管B的吸光度值；N为反应液总体积/取样量；C为光径；t为反应时间。

1.2.4统计分析

试验数据采用SPSS 11.5统计学软件进行统计分析，染毒组与对照组的检查结果进行两组独立样本的t检验，结果以“平均值±标准误”表示。

2　试验结果

2.1钼暴露毒性

在饲喂小鼠过程中，未发现饲喂钼的小鼠与正常组的小鼠有何差异，只是钼400组小鼠在F2代之后产子数明显减少，繁殖周期延长且所产子成活率较低。在解剖过程中，只有高剂量组小鼠的肝脾肿大，其他组均未出现明显的外观变化。

2.2钼暴露对小鼠黄嘌呤氧化酶活性的影响

钼对小鼠血清XOD的影响见表3。

表3　钼对小鼠血清黄嘌呤氧化酶的影响　U·L-1

由表3可知，钼暴露F2代小鼠与对照组F2代相比黄嘌呤氧化酶活性显著降低（P<0.05），且随钼暴露剂量的提高呈现递减趋势；但钼暴露组中Mo-200与Mo-400第F2代差异不显著（P>0.05）；钼暴露F3代小鼠与对照组F3代相比黄嘌呤氧化酶活性显著降低（P<0.05），但钼暴露组中Mo-100与对照组F3代差异不显著（P>0.05），且随钼暴露剂量的提高呈现递减趋势；同等剂量钼暴露下，黄嘌呤氧化酶活性呈现F3代高于第F2代的趋势，其中Mo-200组差异显著（P<0.05）。

3　讨论

3.1钼暴露毒性分析

钼暴露可影响小鼠生殖系统的正常功能，并可引起不育或畸形。有研究表明，钼可直接作用于睾丸组织，作用于生精过程和精子的成熟过程，使精子形态发生异常改变，畸变精子异常增加。精子数目和形态的改变均可导致受孕力下降。其还可能通过损伤间质细胞和支持细胞，影响精子的生成、发育，造成生殖器官萎缩，性功能异常等。

张才等研究表明，攻钼后的小鼠表现为尸体消瘦，脱水严重，内脏器官颜色变淡，肝脏肿大、淤血，肾脏肿大、呈暗红色、淤血等，试验中用的是饲料中更高剂量的钼酸铵，而本试验采取的是饮用水中少剂量的钼酸钠，虽然在前两代中小鼠临床上没有明显的变化，但是在F2、F3出现了繁殖障碍与张才等的研究结果相似[3]。

3.2钼暴露对黄嘌呤氧化酶的影响

DeRenzo等研究发现，饲料中的钼含量对大鼠组织中黄嘌呤氧化酶的活性影响明显，研究表明钼是黄嘌呤氧化酶等的组分，并与其活性密切相关。XOD是一种需氧脱氢酶类。其由两个亚基组成，每个亚基含有1个钼原子、两个Fe2S2（SR）原子簇和1个黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），该酶是核酸代谢的重要酶类，同功酶测定XOD不仅含有钼和铁，还含有铜，硫可以促进钼的吸收、储存、排泄及生物学作用，其作用机理可能是MoO42-与代谢产生的S2-结合产生硫代钼酸盐，再结合铜形成难吸收的硫代钼酸铜，从而减少了铜的吸收，加剧了钼中毒。本试验研究表明，血浆中XOD均是随着钼剂量的增加而活性降低，说明高剂量的钼可能抑制了XOD某一组分的活性，所以XOD的降低有可能与XOD在高钼环境下铜的大量消耗使铜储备耗竭，使得活性下降。XOD产生于肝脏中，高剂量钼使肝损伤，这也可能是造成XOD下降的一个原因。

4　小结

小鼠饮用高剂量的钼，血清中XOD活性降低，表明高剂量的钼干扰了小鼠的正常代谢[4-6]。本试验研究表明，含铜钼酶的变化都与铜有一定的关系，多个钼酶之间联系还有待于进一步研究。

[参考文献]

[1]黄金嗣.微量元素钼（Mo）的作用[J].青海草业,2000（1）:51.

[2]李三强,龙晶.家畜钼中毒研究简史浅述[J].西北农业学报,1998,7（1）:98-100.

[3]张才,王宏伟,刘凤军,等.微量元素钼对雄性小鼠精子畸形率的影响[C].中国畜牧兽医学会家畜内科学分会2009年学术研讨会论文集.2009,472-475.

[4]王自良,张海棠,李军民.钼的毒性与反刍动物钼中毒[J].黄牛杂志,2004,30（5）:40-43.

[5]俞伟辉,毛燕杰,郭荣富.微量元素钼与动物营养的研究进展[J].兽药与饲料添加剂,2007,12（2）:20-22.

[6]郭云霞,黄仁录.微量元素钼在畜禽生产中的应用[J].中国饲料,2005（8）:32-34.

The Influence of Molybdenum on Xanthine Oxidase Activity in Mice

MA Yingying1,ZHANG Lei2
（1.Disease Control and Prevention Center,Kaifeng,475000,Henan China; 2.Detection and Test Center of Animal Products Quality,Kaifeng,475000,Henan China）

Abstract:Molybdenum is one of the essential trace minerals in the plants and animals.It can lead to various disease of plants and animals if the body content too much.To explore the long-term the influence of molybdenum in animal serum enzyme activity,selected 40 male mices and 20 female mices(F0),five days later,randomly divided into 4 groups,5 male and 10 female mices in each group,free based diet to gather the food,drinking water adding different doses of molybdenum(in the form of Na2MoO4·2H2O),randomly divided into four group:control group (0 mg·L(-1)),low molybdenum group(100 mg·L(-1)),molybdenum group(200 mg·L(-1)) and high molybdenum group (400 mg·L(-1)).After 4 weeks,male and female in captivity,randomly selected from each group of young rats af⁃ter parturition 30 males and 15 females,according to the original group given different doses of molybdenum.After eight weeks,female rats were randomly selected from each group of 10 and 5 male rats,and made mices bred to the fourth generation(F3generations).Of third generation (F2generation),and the fourth generation (F3) mice eyeball blood were collected,using ultraviolet spectrophotometer to determine the serum absorbance value,using SPSS 11.5 statistical software for statistical data analysis,the results showed that exposure of molybdenum F2and F3generation mice xanthine oxidase activity decreased significantly compared with control group(P<0.05),and it was downwardbook=37,ebook=42trend with the increase of molybdenum exposure dose; with the same molybdenum exposure dose,xanthine oxidase activity showed a trend of F3generation is higher than that in the F2generation,the Mo-200 group significant differ⁃ence (P<0.05).

Key words:molybdenum; yellow purine oxidase(XOD); poisoning,metabolic abnormalities

作者简介：马英英（1986-），女，河南开封人，助理兽医师，主要从事动物检验检疫。

收稿日期：2016-01-18

中图分类号：S858.91；Q55

文献标志码：A

文章编号：1001-0084（2016）03-0036-04