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饲料添加砷制剂对小鼠铁吸收的影响

                            饲料添加砷制剂对小鼠铁吸收的影响
                      何万领,李晓丽,李元晓,李 旺,杨自军 
(河南科技大学动物科技学院环境与畜产品安全河南省重点实验室,河南洛阳471003)
    摘要:为探讨饲料中添加砷制剂对小鼠铁吸收的影响,45只小鼠被随机分为3组,各组在基础日粮中分别添加0,40,80mg/kg砷(以洛克沙胂形式),试验期30d。试验结束后,收取各组粪便和组织器官测定铁含量。结果显示,与对照组相比,40mg/kg砷组铁表观吸收率提高14.57%,80mg/kg砷组铁表观吸收率则降低了14.93%;40mg/kg砷组小鼠肝脏、肾脏、脾脏、小肠和腿肌铁含量显著升高(P<0.05),80mg/kg砷组则显著降低(P<0.05);但两组分别于停砷后5,7d,组织器官铁恢复正常水平。这表明40mg/kg砷水平可促进铁的吸收,相反80mg/kg砷水平则抑制铁的吸收。
    关键词:小鼠;洛克沙胂;铁吸收
    中图分类号:S816.7;S859.87   文献标志码:A   文章编号:1005-4545(2014)02-0328-03
    砷是一个存在很大争议的类金属元素,关于砷是动物体必需的微量元素也存在很大分歧,但有机砷制剂作为动物的饲料添加剂在世界范围内应用极为普遍。美国是砷制剂消耗大国,每年用作饲料添加剂的有机砷量达400t左右[1]。有机砷制剂具有抗病原微生物、抗球虫、防腹泻、改善饲料转化率和促进动物生长等作用[2-3]。然而,近年来,有关禁用砷制剂的呼声越来越高。研究多认为,有机砷制剂尽管毒性小于无机砷,但其安全范围较窄,用量不当可能造成动物中毒[4-5]。另外,砷制剂添加对生态环境的潜在威胁也是有机砷制剂作为饲料添加剂被喊停的原因之一[4]。然而,从有机砷制剂干扰其他养分有效利用的角度研究砷制剂添加的利弊较少,本试验以洛克沙胂为砷添加剂,探讨砷对微量元素铁吸收的影响,以便从干扰其他营养素利用的角度分析砷制剂添加的利害。
    1 材料与方法
    1.1 材料 
    洛克沙胂购自河南景昌化工产品有限公司(郑州),纯度98.5%,亚砷酸盐0.025%(以As2O3计)。45只小鼠为同一日出生,体质量均匀,健康,由河南科技大学动物科技学院实验牧场提供。
    1.2 试验设计 
    45只成年小鼠被随机均分为对照组,40mg/kg砷组和80mg/kg砷组,对照组饲喂基础日粮,其他2组分别在基础日粮中添加40,80mg/kg砷(以砷计)。各组饲养管理条件均相同,试验期30d。
    1.3 样品处理及测定 
    于停喂含砷日粮1,3,5,7d分批处死老鼠,解剖取各组肝脏、肾脏、心脏、脾脏、小肠、肌肉等组织器官并称其鲜质量,-20℃保存备用。取各组织器官烘干研磨、炭化、加高氯酸-盐酸的混合酸消煮,用火焰原子吸收仪测定铁含量。
    1.4 统计分析 
    所有的试验数据先用Excel软件进行整理后,用SPSS10.0版统计软件中的ANOVA模块进行单因素方差分析,并用LSD法多重比较。结果用“平均值±标准差”表示。
    2 结果
    2.1 饲料添加砷制剂对小鼠铁表观吸收率的影响
    见表1。结果表明,在饲料铁含量相当情况下,添加砷制剂对铁吸收率有一定影响。与对照组相比,当日粮添加砷为40mg/kg时,对铁吸收有促进作用,粪便排泄铁量降低了25.64%(P>0.05),铁表观吸收率提高了14.57%;相反,当日粮砷含量为80mg/kg时,对铁吸收有抑制作用,粪便排泄铁量增加了28.00%(P <0.05),铁表观吸收率降低了14.93%。
    
    2.2 砷制剂对小鼠组织器官中铁含量的影响 
    见表2。结果表明,与对照组相比,40mg/kg砷组使小鼠心脏、肝脏、脾脏、肾脏、小肠和腿肌中铁含量升高,相反,80mg/kg砷组使小鼠组织器官铁含量降低,尤其是肝脏、脾脏、肾脏中铁含量显著降低(P<0.05)。低砷组和高砷组相比,高砷组小鼠除腿肌中铁外,其他组织器官中铁含量均显著低于低砷组(P<0.05)。此外,试验研究了停砷时间长短对铁吸收的影响,结果表明,在停砷1,3,5,7d情况下,低砷组随着停砷时间的延长,组织器官中铁含量不同程度的降低;而高砷组随着停砷时间的延长,组织器官中铁含量不同程度的升高。低砷组和高砷组均在停砷后5,7d时,组组织器官中铁含量恢复至与对照组相当水平。以上结果表明,饲料添加40mg/kg砷制剂可促进铁的吸收,80mg/kg砷制剂可降低铁的吸收,但无论是促进作用还是抑制作用,均随着砷制剂的停止添加,而对铁吸收的影响降低,并随着停砷时间的延长,而逐渐恢复正常水平。

    3 讨论
    砷的添加尽管在动物营养界存在一定争议,但大量的实验均证明砷制剂对促进动物生长、提高饲料利用率、抗菌、抗寄生虫等方面发挥着重要作用[6]。曹爱智等[1]研究表明,在雏鸡日粮中添加200mg/kg阿散酸砷制剂能显著提高血清溶菌酶含量、碳粒廓清指数、免疫器官指数、新城疫抗体水平和血清球蛋白含量。对人的营养研究也表明,砷也是人类生命必需的非金属微量元素之一,具有刺激造血、促进组织细胞生长及促进生殖功能,还参与蛋白质的代谢等生理功能[7]。有研究表明,砷还是人体内蛋氨酸代谢所必需的微量元素[8]。然而,砷制剂在饲料中的添加一直存在争议,一部分研究者认为,只要砷制剂添加适量,一般不会对动物产生危害;另一部分研究者认为,有机砷制剂尽管不会对动物产生直接的危害,但可通过动物排泄污染环境。Garbarino等[9]研究表明,在42d的饲养期中,每只鸡按正常剂量给予洛克沙胂,将总共向周围环境排出150mg洛克沙胂,从鸡场废弃物中检测到30~50mg/kg的砷(以总砷计),如果一个养殖场每年养殖2亿羽肉鸡,则每年将向环境排放超过8t的砷。
    本试验以砷制剂对养分利用的干扰作用为出发点,探讨其对铁吸收利用的影响,结果表明,40mg/kg砷可促进铁的吸收,铁的表观吸收率提高14.57%,而80mg/kg砷可抑制铁的吸收,表观吸收率降低了14.93%。通过分析动物组织器官中铁含量表明,砷影响铁在动物体内的代谢,40mg/kg砷对铁代谢有促进作用,80mg/kg砷对铁代谢有抑制作用。随着砷制剂的停止添加,各组组织器官中铁含量均无显著差异,这一结果可能与砷在体内的代谢较快有关。研究表明,砷在动物体内由多种酶参与代谢,因此代谢速度非常快,一般停止使用5~7d基本可完全排出体外[10]。齐德生等[11]在鹌鹑饲料中添加阿散酸砷制剂也表明,50mg/kg和100mg/kg砷制剂均可明显提高鹌鹑组织器官中砷含量,但休药5d后,各组组织器官中总砷含量已无明显差异。本试验结果也表明,当休药5,7d后,各组动物组织器官铁含量已恢复正常水平,说明砷已基本上从动物体内代谢掉,对铁代谢的影响较小。
    总之,从本试验结果来看,砷对铁吸收和铁代谢都有影响,表现为40 mg/kg 砷有促进作用,而80mg/kg砷具有抑制作用。因此,单独考虑砷对铁吸收利用影响的话,40 mg/kg 砷添加量优于80mg/kg。但有机砷制剂添加是否对动物产生其他危害以及对环境的污染评价仍有待进一步研究。
    参考文献:略


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