重铬酸钾致肉鸡肝脏损伤及其差异代谢物的筛选

发布时间：2020-07-27 13:30

【摘要】：铬(Cr)作为一种常见的工业金属,充斥在我们的生活中,然而重金属污染问题一直困扰着人们。铬在自然界中有多种形态,其中两种形态Cr(VI)和Cr(III)最为最常见,而这两种价态在一定条件下是可以互相转换,如Cr(VI)与某些有还原性的物质在一定条件下接触会被还原为Cr(III),而三价铬若暴露于天然存在的一些氧化物如存在于水中或空气中的氧气等,则会被氧化成Cr(VI)。研究显示,Cr(III)作为饲料添加剂有促进禽类生长的作用,但是如果过量仍会导致一系列对禽畜和人类的中毒和疾病。重铬酸钾是各种工业制品的常见原料,也用作保存一些禽类疫苗的保存液,其中的铬元素为六价,具有强氧化性,大量接触可造成皮肤损伤,如在饮食中添加也会与体内还原物质反应,进入细胞内产生毒性。本研究旨在研究重铬酸钾对肉鸡肝脏损伤以及探究筛选重铬酸钾导致的肉鸡肝脏损伤的代谢标志物。试验一以肉鸡为研究对象,先取16只雏鸡分为四组,采用Horn法做急性毒性试验,确定重铬酸钾对肉鸡的半数致死量(LD_(50))为464mg/kg。将200只肉鸡采取常规养殖并在肉鸡饮水中添加定量的重铬酸钾令肉鸡染铬。将7d肉鸡随机分为4组(n=50),分别为对照组(CG,常规饮水)、低铬组(LG,4%LD_(50),18.56 mg/kg/d)、中铬组(MG,8%LD_(50),37.12 mg/kg/d)、高铬组(HG,16%LD_(50),74.24 mg/kg/d)。通过每天定量饮水的方法来保证每组每天饮用相同剂量的重铬酸钾。于肉鸡14d、21d、28d、35d称量肉鸡体重并处死解剖取样。通过观察肉鸡以及肝脏整体及切片的变化,检测肉鸡血清生化指标,肝脏氧化功能指标,探讨重铬酸钾对肉鸡肝脏功能的影响。试验二中,取CG和HG组肉鸡肝脏组织各7例,使用超高效液相-质谱联用法进行肝脏代谢组学检测,结合使用了正离子及负离子模式两种电离方式,对代谢物进行定性、定量分析,将所有代谢物进行数据归一化后进行聚类分析,再使用PCA,PLS-DA,OPLS-DA等方法进行多元统计分析,从而筛选出具有差异的代谢物质,并对差异代谢物做聚类分析及KEGG代谢通路分析。实验一结果表明,与对照组和低剂量组相比,中剂量及高剂量铬处理会导致肉鸡表观及其肝脏的不同程度的病变和损伤。一般毒性指标观察结果说明,MG和HG组肉鸡表现毛色杂乱,精神状态相对较差,食欲不振体重减轻等,脏器系数偏低,死亡率有所上升;肝脏组织病理学结果显示MG,HG组肝脏细胞出现破裂出血和炎性浸润现象,并且细胞损伤同剂量成正相关关系;血清生化指标ALT,AST,GGT显示,MG和HG组指标与处理时间和剂量成一定的正相关关系,提示肝脏损伤与铬处理时间和剂量相关;CAT,GSH-PX和SOD活力显示MG和HG组在28,35日龄时总体上显著降低,提示肝脏抗氧化能力的丧失同样与铬处理时间和剂量相关。实验二筛选出可定义的差异代谢产物99个,其中能够映射入通路中的有19个。取用FDR校正后的P-value与Q-value同时小于0.05时富集的代谢通路,共有两条代谢通路,共包含6个不同差异代谢产物。初步证明肉鸡在慢性铬中毒时,会对半乳糖代谢通路以及不饱和脂肪酸的生物合成产生一定影响。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S859.8
【图文】：

总体观,肉鸡,重铬酸钾,低铬

重铬酸钾致肉鸡肝脏损伤及其差异代谢物的筛选2.2.1.1 体质特征观察在试验期间，对照组以及低铬组肉鸡行为活动、摄食、体重、死亡率等均正常。中、高剂量重铬酸钾染毒组肉鸡在染毒过程中均出现了较明显的中毒症状，表现为精神萎靡，活动减少，外观毛发蓬松、无光泽，反应迟钝，体重减轻，死亡率升高等，且高剂量重铬酸钾组的症状较中剂量重铬酸组更严重。解剖各组肉鸡，肉眼观察，对照组及低铬组肝脏颜色鲜红，大小正常，未见明显损伤及坏死。中铬组及高铬组均出现肝脏泛黄或无血色。

相对重量,肉鸡,肝脏

图 2-2 肉鸡肝脏相对重量(以平均相对重量表示)Fig.2-2 Relative liver weight in broiler chicken(data were expressed as mean)组肉鸡肝脏相对重量随日龄呈降低趋势，在 28d 时 CG，LG 组略有升高无显著性差异，其余各日龄各组间均未见显著差异。.3 肉鸡存活率鸡死亡率测定结果表明，铬处理组鸡的死亡率高于对照组，如图 2-3 所示铬剂量的增加和铬处理时间的增长，死亡数目增加，但铬对鸡的毒性作用率上表现并不显著。饲料中 Cr 含量检测结果

肉鸡,存活率

重铬酸钾致肉鸡肝脏损伤及其差异代谢物的筛选肝脏组织病理学变化组肉鸡肝脏 HE 染色切片见图 2-3。可明显观察到各组肝铬酸钾喂食时间和剂量逐渐递增。各日龄 CG 组与 LG 组有脂肪细胞较多外无明显损伤。纵向比较 28d，从 CG 组量效应的损伤，MG 组肝细胞有出血现象，LG 组细胞皱缩细胞核染色深且不均匀。35d 时，HG 组形成炎症，伴有大渗出。

【参考文献】