土壤有機(jī)提取物對小鼠肝、腎功能的影響

土壤有機(jī)提取物對小鼠肝、腎功能的影響

我國普遍水資源不足，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺水日益嚴(yán)重。許多農(nóng)業(yè)國家不得不使用廢水灌溉。目前,關(guān)于污水灌溉衛(wèi)生問題的研究主要集中于對灌溉用水和土壤中重金屬污染的研究[1.2],而對土壤有機(jī)物污染問題及其有機(jī)污染物的聯(lián)合毒性研究甚少。在現(xiàn)行的GB15618—1995《土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》中,缺少特定有機(jī)污染物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),更沒有反映有機(jī)污染物綜合毒性的指標(biāo),給土壤和農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)污染物的監(jiān)督和監(jiān)測帶來不便,故急需盡早制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。筆者以污灌區(qū)土壤有機(jī)提取物對小鼠進(jìn)行染毒,以了解有機(jī)污染物對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物肝腎功能的聯(lián)合毒性,以期為修訂和完善土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供毒理學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1分散劑、酸鈉、二氧酸鈉。提物為專門的《天津化學(xué)試劑》2KQ-500VDB型超聲振蕩器(中國昆山超聲儀器廠),K-D濃縮器。丙酮、石油醚、環(huán)己烷、硅膠、無水硫酸鈉均為分析純,購自天津化學(xué)試劑廠。肝、腎功能指標(biāo)試劑盒均購于南京建成生物工程研究所。1.2樣品的采集和處理1.2.1選擇發(fā)酵農(nóng)田的土壤于2007年5月,選取某污灌農(nóng)田的土壤作為研究對象,灌溉水質(zhì)為劣Ⅴ類;選取遠(yuǎn)離污灌區(qū)、采用地下水(水質(zhì)符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》)灌溉農(nóng)田的土壤作為對照。按照HJ/T166—2004《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的要求,采用梅花形布點(diǎn)采集樣品,采集表層0～20cm深的土樣,采樣量為1～2kg。1.2.2提取有機(jī)物將采集的土壤樣品自然干燥,用木棒碾壓,用瑪瑙研缽將其研磨至全部通過40目尼龍篩。有機(jī)物的提取參照文獻(xiàn)的方法進(jìn)行。1.3小鼠的染毒實(shí)驗(yàn)選擇健康清潔級昆明種小鼠40只,體重為16～22g,雌雄各半,由華北煤炭醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物合格證號為:SCXK(豫)2005-0001。將小鼠按體重隨機(jī)分為5組,分別為溶劑對照組(二甲亞砜)、對照區(qū)低劑量組、對照區(qū)高劑量組、污灌區(qū)低劑量組、污灌區(qū)高劑量組。高、低劑量組染毒劑量按土壤干重計(jì)分別為25、5g/(kg·d)。采用灌胃方式進(jìn)行染毒,每日1次,灌胃容量為5ml/kg,連續(xù)染毒2周。染毒期間,動(dòng)物可自由進(jìn)食和飲水(自來水),以華北煤炭醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心配制的標(biāo)準(zhǔn)飼料喂飼,室溫為18～22℃,相對濕度為45%～60%。1.4離心血清,分離血清于第15天稱重、處死動(dòng)物,取靜脈血,以1500r/min離心(r=15cm)10min,分離血清,備用。在冰浴中迅速分離小鼠的肝、腎組織,用生理鹽水沖洗,準(zhǔn)確稱重,計(jì)算肝、腎組織的臟器系數(shù)。1.5腎功能指標(biāo)檢測肝功能指標(biāo)[谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、γ谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)活力]和腎功能指標(biāo)[尿酸(UA)、肌酐(Cr)、尿素氮(UN)含量]的測定均按試劑盒說明書的方法進(jìn)行。1.6統(tǒng)計(jì)分析方法所有數(shù)據(jù)以x±s表示。采用SAS8.2軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多組間比較采用單因素方差分析(OneWayANOVA),組間兩兩比較采用SNK檢驗(yàn)。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1對照區(qū)和污馬克思主義經(jīng)皮各劑量對肝臟和臟器重量的影響表1可見,小鼠體重變化各組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表2可見,與溶劑對照組比較,對照區(qū)和污灌區(qū)各劑量組的肝臟和腎臟重量及其臟器系數(shù)均降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與對照區(qū)相同劑量組比較,污灌區(qū)高劑量組的肝臟系數(shù)和污灌區(qū)高、低劑量組的腎臟系數(shù)均降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。2.2對肝組織中alt、降血酸酶活性的影響表3可見,與溶劑對照組比較,污灌區(qū)低劑量組肝組織中的GGT活力和高劑量組肝組織中的ALT、GGT活力均升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。污灌區(qū)高劑量組肝組織中的GGT活力高于對照區(qū)高劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。2.3各組腎組織中un及cr含量的比較表4可見,與溶劑對照組比較,對照區(qū)高劑量組和污灌區(qū)高、低劑量組腎組織中的UN含量升高,污灌區(qū)高劑量組腎組織中Cr含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);污灌區(qū)高劑量組腎組織中的Cr含量高于對照區(qū)高劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。3污灌溉對肝組織中ast、alt活性的影響有機(jī)污染物進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)可對動(dòng)物產(chǎn)生毒性,在動(dòng)物體內(nèi)肝臟是解毒器官,腎臟是排毒器官。本次研究結(jié)果顯示,與溶劑對照組比較,對照區(qū)和污灌區(qū)各劑量組的肝臟和腎臟重量及其臟器系數(shù)均降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與對照區(qū)相同劑量組比較,污灌區(qū)高劑量組的肝臟系數(shù)和污灌區(qū)高、低劑量組的腎臟系數(shù)均降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。說明土壤中有機(jī)污染物對肝、腎組織器官的發(fā)育有一定的影響。AST、ALT活力是反映肝細(xì)胞膜穩(wěn)定性最敏感的指標(biāo)。當(dāng)組織病變引起肝細(xì)胞受損時(shí),AST、ALT分別從肝細(xì)胞釋放出來進(jìn)入血液,從而引起血清中AST、ALT活力升高。GGT是一種膜結(jié)合酶,屬于細(xì)胞分泌酶,參與蛋白質(zhì)代謝。本次研究結(jié)果顯示,與溶劑對照組比較,污灌區(qū)低劑量組肝組織中的GGT活力和高劑量組肝組織中的ALT、GGT活力均升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);污灌區(qū)高劑量組肝組織中的GGT活力高于對照區(qū)高劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。表明污灌區(qū)土壤有機(jī)提取物中含有影響小鼠肝功能的有機(jī)物,且污灌區(qū)土壤中的有機(jī)污染物毒性強(qiáng)于對照區(qū)。腎臟的主要功能是排泄體內(nèi)代謝產(chǎn)物,在正常情況下,血中UA和UN主要經(jīng)腎小球?yàn)V過而隨尿排出,其含量的升高說明腎臟的功能受損。本次研究結(jié)果顯示,與溶劑對照組比較,對照區(qū)高劑量組和污灌區(qū)高、低劑量組腎組織中的UN含量升高,污灌區(qū)高劑量組腎組織中Cr含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);污灌區(qū)高劑量組腎組織中的Cr含量高于對照區(qū)高劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。表明污灌區(qū)土壤中的有機(jī)污染物毒性強(qiáng)于對照區(qū)。本次研究中,與溶劑對照組比較,對照區(qū)各劑量組肝臟系數(shù)、腎臟系數(shù)下降,對照區(qū)高劑量組腎組織中UN含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。表明對照區(qū)土壤有機(jī)提取物也存在一定程度的有機(jī)物污染。本課題組的相關(guān)研究結(jié)果顯示,對照區(qū)土壤樣品檢測出胺類、烷烴類有機(jī)毒物,這可能是與近年來環(huán)境普遍受到污染,大氣中的有機(jī)污染物經(jīng)過雨水的沖洗作用進(jìn)入土壤有關(guān);污灌區(qū)土壤樣品檢出了烷烴類、苯系物及多環(huán)芳烴等有機(jī)物,其