砷对小鼠的毒性效应及饮食干预研究

作     者：高俊宇 

作者单位：山西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：仪慧兰

授予年度：2019年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：砷毒性 小鼠 早餐粉 葡萄色素 饮食干预 

摘      要：砷是自然界中广泛存在的一种非金属元素,环境砷污染的主要来源包括自然因素和人为活动。环境中砷含量过高会对人类健康和生态环境产生不利影响。砷主要通过食物和饮用水进入人体,进入机体的砷会导致组织器官的损伤,诱发神经系统、心血管系统、呼吸系统、消化系统和生殖系统等疾病发生,还能导致皮肤癌、肺癌、肝癌等。有研究表明,采用一定量的维生素C、维生素E或硒元素可拮抗砷对实验动物的毒作用,但目前为止,利用饮食调节干预砷毒性的研究还鲜有报道。因此,本文选用杂粮早餐粉和葡萄色素干预实验动物的砷毒性。取得如下研究结果:(1)小鼠饮用水砷中毒模型的建立:采用含砷10 mg/L的饮用水喂食小鼠,持续染毒60 d,结果发现,通过饮水摄入砷能诱发小鼠肾脏、肺脏、睾丸和心脏组织氧化胁迫,导致肾脏、肺脏、睾丸和心脏组织中超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量降低,过氧化氢和丙二醛含量升高,使肾脏、肺脏和睾丸的组织结构发生病变,精子畸形率升高、数量减少。(2)早餐粉对砷毒性的干预研究:采用上述建立的小鼠饮用水砷中毒模型,用含10 mg/L砷的饮用水喂食小鼠,同时灌胃7.15%(g/mL)或14.30%(g/mL)的杂粮早餐粉样液,实验周期60 d。结果发现,灌胃早餐粉可降低肾脏、肺脏、睾丸和心脏组织中的过氧化氢和丙二醛含量,提高组织中超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量,同时对组织结构具有一定的保护作用;与砷染毒组相比,早餐粉干预组小鼠精子畸形率降低、精子总量增加。结果表明,杂粮早餐粉干预可缓解砷的氧化损伤和毒性效应。(3)葡萄色素对砷毒性的干预研究:采用已建立的小鼠饮用水砷中毒模型,用含10 mg/L砷的饮用水喂食小鼠,并用180 mg/L的葡萄色素灌胃,实验周期60 d。结果发现,葡萄色素能够缓解砷对肾脏、肺脏、睾丸和心脏的氧化损伤,降低组织中的过氧化氢和丙二醛含量,提高组织中超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量;还能提高精子总数,降低精子畸形率;同时对组织结构具有一定的保护作用。(4)不同浓度葡萄色素对砷毒性的干预研究:采用已建立的小鼠饮用水砷中毒模型,用含10 mg/L砷的饮用水喂食小鼠56 d,同时灌胃浓度为2.5 mg/kg·bw或4.5 mg/kg·bw的葡萄色素。结果发现,两种浓度的葡萄色素均可缓解砷对肾脏、肺脏、睾丸和心脏的氧化损伤,4.5 mg/kg·bw葡萄色素灌胃可显著降低肾脏、肺脏、睾丸和心脏组织中过氧化氢和丙二醛含量,提高组织中超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量,降低砷染毒引发的血清总胆固醇、甘油三酯含量升高及谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性升高,提高精子总数,降低精子畸形率,减轻砷对组织结构的损伤。