壳聚糖硒抗ZEA对仔猪肝肾抗氧化功能、血清E2含量和肝脏3β-HSD活性的影响

王欢欢，傅春妮，李元辉，赵方红，刘丽娜，秦顺义，马吉飞

(天津农学院动物科学与动物医学学院，天津 西青 300384)

玉米赤霉烯酮(Zearelenone，ZEA)，又称 F-2 毒素，由禾谷镰刀菌属等真菌所产生，是一种具有雌激素样活性的植物激素，可抑制动物生长发育，发挥生殖毒性[1-2]。据报道，ZEA对多种动物都具有毒性作用，如猪、鼠和鸡等[3-5]。壳聚糖硒是壳聚糖(Chitosan, CTS)和硒(Se)的有机化合物，可同时发挥壳聚糖和硒的双重作用，具有提高机体免疫力、调节血糖代谢和抗氧化作用[6]。目前研究显示，壳聚糖硒可拮抗ZEA对小鼠的毒性作用[7]，可缓解铅对小鼠的毒性作用[8]，还可提高肉鸡生长性能和增强免疫力[9]。本试验通过向断奶仔猪日粮中添加2.0 mg/(kg·bw)ZEA与0.30 mg/(kg·bw)壳聚糖硒(以Se计)，研究壳聚糖硒拮抗ZEA对断奶仔猪肝肾抗氧化功能、血清雌二醇(E2)含量和3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)活性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 壳聚糖硒由天津农学院兽医实验室制备，硒含量为63.7 mg/kg；玉米赤霉烯酮，购自上海源叶生物科技有限公司，其纯度不小于98%；总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量测定试剂盒，均购自南京建成生物科技有限公司；E2测定试剂盒，购自北京华英生物技术研究所；肝脏3β-HSD活性测定试剂盒，购自上海江莱生物科技有限公司。

1.2 实验动物与处理 28日龄健康的大白和长白二元杂交断奶雌性仔猪24头，适应性饲养7 d后，随机均分为4个组：空白对照组(C组)饲喂基础日粮；玉米赤霉烯酮攻毒组(ZEA组)饲喂基础日粮+2.0 mg/(kg·bw)ZEA；壳聚糖硒解毒组(ZEA-Se组)饲喂基础日粮+2.0 mg/(kg·bw)ZEA+0.3 mg/(kg·bw)壳聚糖硒(以Se计)；壳聚糖硒组(Se组)饲喂基础日粮+0.3 mg/(kg·bw)壳聚糖硒(以Se计)，饲养过程中仔猪自由采食、饮水，常规免疫和饲养管理，试验期为42 d。

1.3 测定指标

1.3.1 肝肾抗氧化指标 快速采集仔猪肝肾组织，并制成匀浆备用。严格按照试剂盒说明书测定肝肾及血清中T-AOC、T-SOD、GSH-Px活性及MDA含量。

1.3.2 血清E2含量 试验结束时，每头仔猪进行前腔静脉采血，静置2 h，3 000 r/min离心10 min，分离血清。取分离血清测定血清中E2的含量。

1.3.3 肝脏3β-HSD活性 通过ELISA法测定仔猪肝脏3β-HSD活性，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.4 数据处理 试验数据均以平均数±标准差表示，用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析，P<0.05具有统计学意义。

2 结果

2.1 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肝脏抗氧化的影响 ZEA组仔猪肝脏GSH-Px、T-SOD和 T-AOC水平较C组均显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01)，ZEA+Se组仔猪肝脏GSH-Px和T-SOD水平较ZEA组显著升高(P<0.05或P<0.01)，ZEA+Se组仔猪肝脏T-AOC水平较ZEA组也有所升高，但差异不显著(P>0.05)，且ZEA+Se组仔猪肝脏T-AOC水平与C组相比差异也不显著(P>0.05)。ZEA组仔猪肝脏MDA含量显著高于C组(P<0.05)，ZEA+Se组仔猪肝脏MDA含量较ZEA组也有所降低，但差异不显著(P>0.05)，且ZEA+Se组仔猪肝脏MDA含量与C组相比差异也不显著(P>0.05)。见图1。

图1 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肝脏抗氧化的影响

2.2 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肾脏抗氧化的影响 ZEA组仔猪肾脏GSH-Px和 T-AOC水平较C组均显著降低(P<0.05)，ZEA+Se组仔猪肾脏GSH-Px水平较ZEA组显著升高(P<0.05)，ZEA+Se组仔猪肾脏T-AOC水平较ZEA组也有所升高，但差异不显著(P>0.05)，且ZEA+Se组仔猪肾脏T-AOC水平与C组相比差异也不显著(P>0.05)。ZEA组仔猪肾脏MDA含量显著高于C组(P<0.05)，ZEA+Se组仔猪肾脏MDA含量较ZEA组也有所降低，但差异不显著(P>0.05)，且ZEA+Se组仔猪肾脏MDA含量与C组相比差异也不显著(P>0.05)。Se组仔猪肾脏T-SOD和GSH-Px活性显著高于C组(P>0.05)。见图2。

图2 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肾脏抗氧化的影响

2.3 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪血清E2含量的影响 ZEA组仔猪血清雌二醇含量较C组和Se组均极显著降低(P<0.01)，ZEA+Se组仔猪血清E2含量较ZEA组也有所升高，但差异不显著(P>0.05)，且ZEA+Se组仔猪血清E2含量与C组相比差异也不显著(P>0.05)。见图3。

图3 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪血清E2含量的影响

2.4 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肝脏3β-HSD活性的影响 ZEA组仔猪肝脏3β-HSD活性较C组显著升高(P<0.05)，ZEA+Se组仔猪肝脏3β-HSD活性较ZEA组均极显著降低(P<0.01)，且与C组和Se组均无显著差异(P>0.05)。见图4。

图4 壳聚糖硒拮抗ZEA对仔猪肝脏3β-HSD活性的影响

3 讨论

肝脏是动物机体中新陈代谢的主要器官，具有解毒、调节蛋白质和造血等功能[10]。肾脏则是机体用以清除代谢产物并重吸收水分及其他有用物质的器官，确保机体内环境的稳定[10]。ZEA进入机体经胃肠道吸收后，肝脏和肾脏均可代谢 ZEA，并可通过肝肠循环和胆汁排泄等途径将ZEA经尿液排出[11]。氧化损伤是ZEA发挥毒性作用的主要途径之一。ZEA可造成多种动物的氧化损伤，包括肉鸡[5]、小鼠[10,12]和断奶小母猪[3]等。本试验结果显示，ZEA能显著降低肝肾的T-AOC、T-SOD和GSH-Px，显著升高MDA含量，表明ZEA造成了断奶仔猪肝肾的氧化应激，与上述研究结果一致；添加壳聚糖硒后可升高GSH-Px、T-SOD和T-AOC，降低MDA含量，并与对照组无显著差异，表明壳聚糖硒拮抗ZEA发挥了抗氧化作用。本试验Se组的肝肾活性显著或极显著高于C组，可能是由于硒作为GSH-Px的活性中心，增强了GSH-Px活性，发挥了抗氧化作用。

ZEA与内源雌激素17β-雌二醇(E2)结构相似，可竞争性结合雌激素受体(ERs)，产生类雌激素作用[13]。ZEA在不同动物体内产生的代谢产物不一致，在猪体内以α-ZOL为主，而在小鼠体内以β-ZOL 为主，且α-ZOL雌激素活性最大，ZEA次之，β-ZOL雌激素活性最小，因此猪对ZEA极其敏感[13]。据报道，9.4 μmol/L ZEA可增加猪卵巢颗粒细胞分泌孕酮，但不影响E2的含量[14]；董双等研究结果表明，25、50 mg/(kg·bw)和75 mg/(kg·bw)ZEA均可降低雄性小鼠血清睾酮和E2含量，表明ZEA可能通过干扰生殖激素间的相互调节或转化，或通过其他途径对雄性生殖功能造成损害[15]。本试验结果显示，添加ZEA可降低血清E2含量，表明ZEA可引起仔猪内分泌紊乱，与上述研究结果不一致，可能是与动物种类、饲养环境以及性别不同有关。添加壳聚糖硒后，仔猪血清E2含量有所上升，与对照组无显著差异，表明壳聚糖硒缓解了ZEA引起的内分泌紊乱。

羟基类固醇脱氢酶(HSD)是催化ZEA还原形成α-ZOL和β-ZOL的限制性酶[13]，在ZEA的代谢过程中起重要作用。王定发等研究结果表明，添加0.5 mg/(kg·bw)和2 mg/(kg·bw)ZEA可使母猪肝脏组织中的3β-HSDmRNA表达增加[16]。本试验发现，添加ZEA可显著增加仔猪肝脏组织中的3β-HSD 活性，与王定发等研究结果一致，添加壳聚糖硒后3β-HSD 活性明显降低，表明壳聚糖硒可拮抗ZEA的毒性作用。

4 结论

壳聚糖硒可拮抗ZEA引起的肝肾氧化损伤，发挥抗氧化作用；壳聚糖硒可拮抗ZEA增加血清E2含量并降低仔猪肝脏3β-HSD活性，缓解ZEA对仔猪的毒性作用。