钼和铜对雏鸡肾脏抗氧化能力的影响

王业鑫，杨自军，杜伯强，赵红先，李爱强，李光照，张可可

(河南科技大学动物科技学院，环境与畜产品安全河南省高校重点学科开放实验室，河南洛阳 471003)



钼和铜对雏鸡肾脏抗氧化能力的影响

王业鑫，杨自军*，杜伯强，赵红先，李爱强，李光照，张可可

(河南科技大学动物科技学院，环境与畜产品安全河南省高校重点学科开放实验室，河南洛阳 471003)

摘要：为研究饲料中不同剂量钼和铜对雏鸡肾的影响，试验用2日龄海兰褐壳蛋公雏鸡80只，随机平均分为Ⅰ空白对照组、Ⅱ(Cu 800 mg/kg，Mo 400 mg/kg)、Ⅲ(Cu 800 mg/kg，200 mg/kg)、Ⅳ(Cu 800 mg/kg，100 mg/kg)组。试验60 d，每15 d每组随机处死5只测定肾脏总超氧化物岐化酶(T-SOD)、过氧化物酶(POD)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量。结果表明，试验组T-SOD第15天最高，随后呈下降趋势(P<0.05)；POD、GSH-Px和XOD随时间延长呈上升趋势(P<0.05)，Ⅲ组GSH-Px第30天时最高，最后回归正常，Ⅱ组XOD第30天最高，Ⅲ组POD随时间延长先下降后上升(P<0.05)，第45天时最高，Ⅳ组POD随时间延长先下降后上升再下降(P<0.05)。说明日粮中以2∶1的比例关系添加Cu 800 mg/kg、Mo 400 mg/kg，随时间的延长可提高肾脏抗氧化能力。

关键词：钼；铜；雏鸡；肾；抗氧化酶

钼中毒影响动物的生长发育，但适量的钼能调节机体代谢，提高畜禽产量同时降低死亡率[1]。铜过量也会影响机体的发育，适量钼、铜有协同作用，过量的钼、铜又使两者出现拮抗作用[2]，钼、铜之间拮抗的原理可能由于两者相互竞争载体系统从而导致抑制。有研究认为铜、钼比例最佳为6～10∶1，而2∶1情况下处于临界值，低于这个比例就会使体内的铜吸收受到拮抗，使体内抗氧化酶产生变化。此外，过量的钼、铜对动物的多个组织器官具有损害作用[3]。肾脏是机体新陈代谢过程中所产生的各种代谢终产物和过剩物质的主要排泄器官之一，当机体摄入过多钼、铜时，肾脏就会积聚大量的钼、铜，引发不同程度的病理变化，从而影响肾脏的生理功能。有研究指出，饲料中含有高剂量的钼可引起雏鸡肾脏的病理损伤和抗氧化酶活性降低，导致肾脏功能受损[4]。本试验通过探讨不同剂量的钼和铜联合对雏鸡肾脏抗氧化能力的影响，为系统研究钼和铜关系提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

超氧化物岐化酶(T-SOD)、过氧化物酶(POD)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)均为南京建成生物工程研究所产品；2日龄海兰褐壳蛋公雏鸡80只购自公华禽业有限公司；2 mL手持式玻璃组织研磨器为上海垒固仪器有限公司产品；钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为天津市化学试剂四厂生产；硫酸铜(CuSO4·5H2O)为天津市致远化学试剂有限公司产品。

1.2方法

设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，每组20只雏鸡，试验周期60 d，基础日粮相同，自由饮水，饲料中分别添加不同剂量的钼(Na2MoO4·2H2O)、铜(CuSO4·5H2O)，Ⅰ～Ⅳ组中添加钼分别为0、800、800、800 mg/kg,添加铜分别为0、400、200、100 mg/kg,每15 d每组随机抽取5只,处死取肾脏。肾脏组织研磨，用试剂盒按说明书测定组织中T-SOD、POD、XOD、GSH-Px的含量。SPSS统计分析数据，进行组间差异显著性比较，P<0.05为差异显著。

2结果

2.1不同剂量钼和铜对肾脏组织SOD的影响

Ⅱ组随时间延长呈上升趋势，Ⅲ、Ⅳ组随着时间延长SOD呈现降低趋势(P<0.05)。 试验第15天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比增高显著(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅱ组相比增高显著(P<0.05)，Ⅲ组与Ⅳ组比较增高显著(P<0.05)；试验第30天，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比降低显著(P<0.05)，Ⅱ组增高显著(P<0.05)，Ⅳ与Ⅲ组相比显著增高(P<0.05)；试验第45天，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比降低显著(P<0.05)，Ⅱ组显著增高(P<0.05)，Ⅲ与Ⅱ相比降低显著(P<0.05)，Ⅳ与Ⅲ组相比降低显著(P<0.05)；试验第60天，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比降低显著(P<0.05)，Ⅱ组显著增高(P<0.05)，Ⅲ与Ⅱ相比降低显著(P<0.05)，Ⅳ与Ⅲ组相比显著增高(P<0.05)(表1)。

2.2不同剂量钼和铜对肾脏组织GSH-Px的影响

Ⅱ、Ⅳ组随着时间的延长呈上升趋势(P<0.05)；Ⅲ组第45天、第60天与第15天之间比较差异不显著，试验第30天与第15天之间比较显著增高(P<0.05)，随着时间的延长先上升后回归正常水平。试验第15天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比显著降低(P<0.05)，Ⅲ组与Ⅱ组相比显著增高(P<0.05)，Ⅳ组与Ⅱ、Ⅲ组相比降低显著(P<0.05);试验第30天，Ⅱ组与Ⅰ组相比差异不显著，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比增高显著(P<0.05)，Ⅳ组与Ⅲ组相比降低显著(P<0.05);试验第45天，Ⅲ组与Ⅰ组比较差异不显著，Ⅱ与Ⅰ组相比增高显著(P<0.05)，Ⅳ与Ⅲ比较显著增高(P<0.05);试验第60天，Ⅲ组与Ⅰ组比较差异不显著，Ⅱ与Ⅰ组相比增高显著(P<0.05)，Ⅳ与Ⅱ比较显著增高(P<0.05)(表2)。

2.3不同剂量钼和铜对肾脏组织XOD的影响

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组第30天、第45天，第60天与第15天差异显著(P<0.05)呈上升趋势。 试验第15天，Ⅳ与Ⅰ相比差异不显著，Ⅱ与Ⅰ相比显著降低(P<0.05)，Ⅳ与Ⅱ相比显著增高(P<0.05)；试验第30天，Ⅱ、Ⅳ与Ⅰ相比显著增高(P<0.05)，Ⅲ与Ⅰ相比显著降低(P<0.05)，Ⅳ与Ⅱ相比降低显著(P<0.05)；试验第45天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ与Ⅰ相比显著增高(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ差异不显著，Ⅳ与Ⅲ相比增高显著(P<0.05)；试验第60天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ与Ⅰ相比显著增高(P<0.05)，Ⅲ与Ⅱ相比显著降低(P<0.05)，Ⅱ与Ⅳ相比差异不显著(表3)。

表1　钼和铜对肾脏组织SOD影响

注：肩标字母相同表示差异不显著(P>0.05)；肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

表2　钼和铜对肾脏组织GSH-Px影响

注：肩标字母相同表示差异不显著(P>0.05)；肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

表3　钼和铜对肾脏组织XOD影响

注：肩标字母相同表示差异不显著(P>0.05)；肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note: Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

2.4不同剂量钼和铜对肾脏组织POD的影响

Ⅱ组随着时间的延长呈上升趋势(P<0.05)；Ⅲ组第30天与第15天比较显著降低(P<0.05)，第45天、第60天与第15天,第30天比较增高显著(P<0.05)随着时间延长先下降后上升；Ⅳ组第30天与第15天比较显著降低(P<0.05)；试验第45天与30天、第15天比较增高显著(P<0.05)；试验第60天与第45天、第15天比较显著降低(P<0.05)，随着时间的延长先下降后上升再下降。试验第15天，Ⅲ与Ⅰ相比差异不显著，Ⅱ与Ⅰ相比显著降低(P<0.05)，Ⅳ与Ⅰ相比显著增高(P<0.05)；试验第30天，Ⅱ与Ⅰ相比差异不显著，Ⅲ、Ⅳ与Ⅰ相比显著降低(P<0.05)；试验第45天，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比显著增高(P<0.05)；试验第60天，Ⅳ与Ⅰ相比差异不显著，Ⅱ、Ⅲ与Ⅰ相比显著增高(P<0.05)(表4)。

表4　钼和铜对肾脏组织POD影响

注：肩标字母相同表示差异不显著(P>0.05)；肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note:Values with same letters mean no significant difference(P>0.05)；and with different letters mean significant difference(P<0.05).

3讨 论

3.1钼和铜对T-SOD的影响

T-SOD是机体抗氧化系统中重要的酶，在老化和中毒状况下自由基的生理动态平衡会受到破坏，T-SOD是生物体内清除自由基的重要物质，T-SOD生物水平的高低能直接反应生物活力，T-SOD含Cu,Mo,Zn金属酶[4]，CuZn-SOD可以清除体内的超氧阴离子(O2-)保护组织细胞，当铜过量时，会导致CuZn-SOD清除自由基能力下降，铜和钼在体内大量蓄积出现竞争性抑制，使需要合成SOD的辅酶因子发生紊乱。试验第15天随着试验组添加铜钼比例变小2∶1(Ⅱ)、4∶1(Ⅲ)、8∶1(Ⅳ)，SOD水平逐渐增高与前人研究结果基本一致，试验第30天、45天、60天，Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组相比降低显著(P>0.05)，Ⅲ(4∶1)、Ⅳ(8∶1)组随着时间的延长SOD呈现降低趋势，钼和铜在体内蓄积的同时，钼消耗体内的铜含量，出现竞争性抑制可能是机体耐过后体内铜受到钼的抑制，使铜含量降低，从而使SOD水平出现降低，Ⅱ组随时间延长呈上升趋势，可能在这个剂量中铜钼比例为合理的关系。

3.2钼和铜对GSH-Px的影响

GSH-PX是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，可特异性地催化还原GSH对脂质过氧化物的还原反应[5]。试验第15天时Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ低于Ⅰ组，可能是过量的铜积累导致O2，H2O2积累，使还原性谷胱甘肽(GSH)氧化生成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，进而反馈抑制了GSH-PX活性，使机体清除过氧化物机能减弱而发生脂质过氧化，降低了GSH-PX的能力[6]。随着时间的延长在铜钼比例Ⅲ(4∶1)与Ⅰ组比较GSH-Px差异不显著，Ⅱ(2∶1),Ⅳ(8∶1)GSH-PX随着时间的延长呈上升趋势，Ⅲ组随着时间的延长先上升后回归正常水平，可能是大量的铜在机体内产生毒性作用使体内的钼受到抑制，而试验同时摄入了钼对受到抑制的部分补充所以经过一定时间蓄积后在体内增强了GSH-PX水平。

3.3钼和铜对XOD的影响

随着时间的延长Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组XOD水平呈上升趋势，XOD是核酸代谢的重要酶类，XOD中含有多种微量元素，包括钼和铜。由于鸡对钼和铜的耐受量较大，日粮中高钼含量使机体内铜储备损耗，同时又补充进去铜，使摄入体内的钼和铜提高了XOD的水平。15天Ⅱ与Ⅰ相比显著降低，30 d Ⅲ与Ⅰ相比显著降低，日粮中高铜，高钼使体内的钼和铜相互抑制，使体内的其他元素发生紊乱增加了损耗量，导致XOD活性下降。

3.4钼和铜对POD的影响

POD是生物体内一种氧化还原酶，在一些研究中认为POD具有一些还原功能。其作用是利用过氧化氢氧化各种底物后，把体内的有毒物质氧化还原为五毒的物质，在体内受到高剂量的钼和铜影响时，POD在体内使H2O2进一步转变成无毒的H2O，再经肾脏排出体外，体内钼和铜含量过高，机体处于一个制衡调节状态，消耗大量的酶，在15 d 2∶1(Ⅱ)，30 d 4∶1(Ⅲ)、8∶1(Ⅳ)条件下使其活性降低。随着时间的延长体内耐过以后试验组POD水平均出现了上升趋势。

钼、铜对动物机体来说既是一种不可缺少的生物活性元素，又是一种毒性物质，主要是作为一些代谢酶的辅助因子而发挥其活性作用[7]。试验Ⅲ(4∶1)组，Ⅳ(8∶1)组的抗氧化能力随着时间延长变化较大。正常生理条件下机体内抗氧化自由基与自由基处于动态平衡[8]，在钼和铜同时进入机体后，有可能出现中毒，打破了这种平衡，可能会扰乱身体的生理功能,从而生成自由基,最终导致脂质过氧化作用，如果身体无法清除多余的自由基,细胞膜的完整性受损,从而减少免疫和抵抗 ，使体内的抗氧化能力发生变化。除钼和铜对抗氧化能力的直接影响外还有其他因素的影响，钼能引起的肾脏TNF-ɑ表达量的升高[9]，直接引起血管收缩,降低肾脏血流量,导致单核和中性粒细胞的聚集,肾小球纤维蛋白的沉积,从而直接或间接对肾脏细胞产生损伤[10]。饲养条件，光照条件也是部分影响因素[11]，而钼和铜合理的比例又会促进机体的生长，试验选用的钼和铜比例2∶1(Ⅱ)剂量抗氧化能力得到显著增高，与前人研究基本一致，但钼和铜之间的合理比例关系中的剂量并不是无限增大的，还需进一步探讨。

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Effects of Molybdenum and Copper on Antioxidant Capacity of Kidney in Chicks

WANG Ye-xin ,YANG Zi-jun,DU Bo-qiang,ZHAO Hong-xian,LI Ai-qiang,LI Guang-zhao ZHANG Ke-ke

(LivestockScience&TechnologyCollege,HenanUniversityofScienceandTechnology,EnvironmentalandAnimalProductsSafetyinHenanProvincialOpenLaboratoryofKeyDisciplines,Luoyang,Henan，471003，China)

Abstract:The experiment was conducted with the objective of examining the effect of dietary different doses of molybdenum and copper on kidney in chicks by experimental methods. 80 two-day-old HY-line variety brown were randomly divided into four groups, and fed on diets as follows: Blank control group(Cu 0 mg/kg, Mo 0 mg/kg), the experimental groupⅡ(Cu 800 mg/kg，Mo 400 mg/kg), the experimental group Ⅲ(Cu 800 mg/kg，200 mg/kg), the experimental groupⅣ(Cu 800 mg/kg，100 mg/kg)for 60 days. Every 15 days five chickens were sacrificed in each group to measure kidney total superoxide dismutase (T-SOD), peroxidase (POD), xanthine oxidase (XOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) contents. The results showed that T-SOD content is the highest in the experimental group on the fifth day, and then declined (P<0.05); POD, GSH-Px, XOD contents have a trend of rise with the time passed by(P<0.05), GSH-Px is the highest in the experimental group Ⅲ on the thirtieth day and finally return to normal, XOD is the highest in the experimental groupⅡon the thirtieth day, the POD content of experimental group Ⅲ has a trend of fall first then rise (P<0.05). On the forty-fifth day, the POD is the highest with the extension of time,the POD content of experimental group Ⅳ has a trend of fall first then rise and finally fall. These results indicated that adding Cu 800 mg/kg, Mo 400 mg/kg in the diet ratio of 2∶ 1, the kidney antioxidant capacity can be improved with the prolonging of time.

Key words:molybdenum；copper; chick; kidney; antioxidation

收稿日期：2015-12-21

基金项目：国家自然科学基金项目(31040081)

作者简介：王业鑫(1990-)，男，河南台前人，硕士研究生，主要从事动物营养代谢与中毒病研究。 *通讯作者

中图分类号:S852.2

文献标识码:A

文章编号:1007-5038(2016)06-0055-04