硒米对小鼠镉中毒的拮抗作用

陈倩 周林娟 胡小江 王思齐 倪啸 杨粤军

[摘要]目的：研究富硒大米对小鼠镉中毒的拮抗作用。方法：本实验构建小鼠镉中毒模型并进行富硒大米解毒试验，观察小鼠生长状况，最后处死小鼠取组织活检并进行生理生化指标检测。结果：小鼠体重随时间变化增长速率减缓甚至负增长，且实验组和对照组体重的增长不具有显著性差异（P>0.05）;在富硒大米和普通大米分配相同的情况下，与中高剂量染镉组相比，低、中、高剂量组GSH-PX活力、SOD活性的变化不具有统计学差异（P>005）;低剂量组的中剂量MOD含量变化不具有统计学差异（P>0.05），而高剂量组MOD含量有统计学差异（P<0.05）。结论：富硒大米对小鼠镉中毒的拮抗作用不明显。

[关键词]富硒大米;镉;中毒;拮抗作用

[中图分类号]R285[文献标识码]A [文章编号]2096-5249（2019）07-007-02

富硒大米是一种有机米，其富含微量元素，它可将土壤中吸收的微量元素硒天然转化为易吸收的有机硒。富硒大米通过根吸收土壤中的可溶性硒。可溶性硒经过水稻的内循环，参与水稻中的蛋白质的合成，于是土壤中的硒被储存在了大米中。研究表明硒可以称作“抗癌之王”与“天然解毒剂。

镉是一种对机体的呼吸，泌尿，循环，生殖，神经，免疫系统均可产生毒性的人体非必须微量元素。

硒是机体必需微量元素，在许多方面对镉呈现出明显的拮抗作用。当前大部分的研究是以无机硒为研究的材料，对于通过在食物中富集有机硒来拮抗小鼠镉中毒的研究还不是很多。本研究利用富硒的大米，以小鼠为病理模型，采用不同剂量探讨食物中富硒是否同样能达到一个更好的拮抗作用。

1 材料与方法

1.1实验材料与仪器

实验材料：富硒大米（硒含量17.0微克/100克，黑龙江祖谷米有限公司）;氯化镉（国药集团化学试剂有限公司）;肝素;GSH-Px，MDA，SOD检测试剂盒（南京建成生物试剂公司）。

实验器材：紫外分光光度计;研磨器;离心机;水浴锅;电子秤;试管若干;EP管若干;

1.2实验动物

6周龄KM鼠（湖南斯莱克景达实验动物有限公司购入），雌雄各半，小鼠每笼饲养5只，自由饮水饮食，在实验室适应性饲养，并紫外线杀菌7d后用于试验，适应性豢养期间小鼠自由饮食饮水生活。

1.3半数致死量的实验

1.3.1分组：将19只小鼠雌雄分开，称重，分组，标记。其中随机取4只对照组，另外15只分为五个组，各组小鼠的性别、体重尽可能相一致。

1.3.2给药：根据体重给予1/10倍LDS0浓度的镉盐溶液0.2ml/10g，加到饮用水中，三天换一次。

1.3.3观察记录结果：给药后观察小鼠的中毒表现，记录各组首只死亡时间和24小时内的死亡数量。

1.3.4计算：实验完毕后，清点各组死亡鼠数和算出死亡率（P），采用改良寇氏法计算半数致死量。

1.4镉中毒小鼠喂食富硒食品生长状态观察

随机选取24只健康小鼠雌雄各半，分为l组喂食普通大米，2组喂食普通大米加富硒大米（2：1），3组喂食普通大米加富硒大米（1：2），4组喂食全富硒大米，根据体重给予1/10倍LD50浓度的镉盐溶液0.2ml/10g，加到饮用水中，三天换一次。喂食25天，将小鼠处死后取组织检测。

1.5镉中毒小鼠模型富硒大米解毒试验

将剩下二十四只小鼠随即分为5，6，7，8四组，根据体重给予1/10倍LDS0浓度的镉盐溶液0.2ml/10g，加到饮用水中，三天换一次，喂食普通大米20天。从第二十一天起第5组普通大米喂食，第6组喂食普通大米加富硒大米（2：1），第7组喂食普通大米加富硒大米（1：2），第8组喂食全富硒大米，喂食25天，将小鼠处死后取组织检测。

1.6小鼠生理生化指标检测

1.6.1小鼠体重的观察：每三天分别称取各组小鼠的体重并记录。

1.6.2小鼠肝肾组织的解剖观察及指数：采用眼眶取血法，保存血液并做好抗凝;解剖小鼠观察，取出各肝肾组织，称量肝肾组织的质量，以肝肾组织质量/生物体质量的比值，表示各肝肾组织指数。

1.6.3血液中氧化還原状态分析：指标：谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、丙二醛MDA含量、超氧化物歧化酶SOD;检测方法：分光光度计法、试剂盒;需要试剂盒：GSH-Px、MDA、SOD检测试剂盒（南京建成生物试剂公司）;需要仪器：紫外分光光度计，研磨器，离心机，水浴锅等。

1.7实验数据处理

实验数据结果采用SPSS软件进行统计分析，检测对照组与试验组之间是否存在显著性差异。

2 结果

2.1氯化镉对小鼠的LD50

按改良寇氏法公式进行计算：

LD50=10g-1[Xm-i（∑P-0.5）]74.356mg/kg

2.2小鼠体重的变化

1-8组KM鼠平均体重随时间的变化体重增长速度变得缓慢甚至负增长，实验组与对照组之间KM鼠的体重增长不具有显著的差异

2.3小鼠肝肾组织的解剖观察及指数

不同处理组的小鼠肝肾组织的解剖观察，见图2。

2.4小鼠血液中氧化还原状态分析

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性检测和超氧化物歧化酶SOD的检测，喂食富硒大米高、中、低剂量组与模型组比较没有明显差别，丙二醛MDA含量测定富硒大米喂食中、低剂量组与模型组比较没有明显差异，只有高剂量喂食组有明显统计学的差异。

3 讨论

实验中半数致死量我们采用的是常用的改良寇氏法，镉中毒对小鼠生长具有抑制作用的。肝、肾作为镉诱导毒性的首要靶器官，从脏器指数中可以看出肝肾损伤程度。镉中毒会引起DNA氧化损伤及抗氧化物活力的变化，GSH-PX、SOD、MDA会发生变化。因此通过小鼠体重随时间的变化、脏器指数、还有SOD、GSH-PX、MOD反映富硒大米对镉中毒小鼠的解毒情况。资料表明硒对镉具有解毒作用，但本研究各喂食不同剂量组和镉中毒组相比体重随、脏器指数、GSH-PX活力、SOD活性、MOD变化没有显著差异。硒是一种人体必需的微量元素，可参与人体中许多重要酶的构成，并可以拮抗许多重金属的毒性作用，而大米是人体硒的重要来源。硒元素的有益效果是由被体内消化的硒及其形态决定的，而不仅仅是总硒的含量，总硒含量已经不足以用来评价富硒产品的营养价值和生物活性。水稻从外环境中吸收的无机硒通常先转化为硒代半胱氨酸，再进一步转化转化为硒蛋氨酸、甲基硒代半胱氨酸和甲基硒代蛋氨酸等其它有机硒的形态。有机硒中最主要的赋存形态是蛋白硒。大米硒谷蛋白的形态主要是硒蛋氨酸，人体对食物中硒蛋氨酸的生物利用率要高于其它形式的硒，富硒大米的有机硒的比例和人体对大米硒的利用度明显高于非富硒大米，但SeMet的比例（以谷蛋白硒为基础）远低于普通大米，这可能会影响人体对大米硒的实际利用效率。前人研究中也曾发现水稻中的Sc主要是SeMet，其次为MeSeCys和SeCys。在总硒含量在一定范围内，SeMet和MeSeCys的平均比例相近。尽管其浓度随水稻总硒含量的增加而升高，但其占总硒的比例降低。这可能是因为SeCys是其他有机硒化合物形成的前驱体。此外高硒环境条件下植物体内的SeCys和SeMet也可能进一步转化为MeSeCys和MeSeMet等其它有机硒的形态或元素硒。最后因为我们是从市面上购买的富硒大米，现在很多富硒大米是经水稻叶面喷施硒肥而得到的富硒大米，虽然大米硒含量总体会增加，但是增加的硒主要集中在米糠中，其余部分增加的偏少。

综上所述，富硒大米中的总硒虽然提高了，但是它所包含的人体能够利用的硒形SeMet的占比可能反而变少了，导致富硒大米硒的利用度降低了。总之，富硒大米对小鼠镉中毒的拮抗作用不明显。