■王妍月
(武漢大學(xué)法學(xué)院,湖北武漢430072)
鉬是動(dòng)植物必需的微量元素[1-2]。1939年D.I.Ar?no和P.R.Stout首次在試驗(yàn)中證實(shí),缺鉬能引起番茄發(fā)病,由此開(kāi)始了鉬的營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究。有研究表明,微量元素對(duì)促進(jìn)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、提高生產(chǎn)性能及免疫功能方面都有明顯的效果[3-4]。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),環(huán)境低鉬狀態(tài)的水質(zhì)因素與動(dòng)植物生長(zhǎng)速度及人類食管癌、胃癌發(fā)病率密切相關(guān)。有學(xué)者對(duì)江西省85個(gè)縣、市土壤有效鉬的含量與胃癌患者頭發(fā)和血清中鉬的含量之間關(guān)系分析認(rèn)為,缺鉬是造成胃癌發(fā)病率升高的危險(xiǎn)因素之一。有研究證實(shí),胃癌低發(fā)地區(qū)地表土壤、蔬菜及鉬平均值較胃癌高發(fā)區(qū)高,亦反證了缺鉬是胃癌的高發(fā)因素。因此有學(xué)者提出:“深入研究鉬對(duì)動(dòng)植物的影響必將為人類21世紀(jì)攻克癌癥做出貢獻(xiàn),為人類造福?!北狙芯恳院幽狭种菔谐顷P(guān)鎮(zhèn)張莊村和欒川縣赤土店鄉(xiāng)為研究點(diǎn),通過(guò)采集土壤和苜蓿樣本,并建立家兔動(dòng)物模型,研究土壤和苜蓿中鉬含量與家兔生長(zhǎng)性能的相關(guān)性。
1.1.1 土壤及苜蓿樣本的采集
在林州市城關(guān)鎮(zhèn)張莊村和欒川縣赤土店鄉(xiāng),在種植苜蓿的地里選取無(wú)其他污染源的取樣點(diǎn),采用網(wǎng)格布點(diǎn)法(布點(diǎn)間距50 m,采樣深度0~20 cm)用土鏟采樣,分別采集50個(gè)樣本,每個(gè)樣品由網(wǎng)格內(nèi)5個(gè)采樣點(diǎn)采集的土樣混合而成,每份大約50 g左右。再將混合土樣分別裝入高密度聚乙烯塑料密封袋中,用記號(hào)筆標(biāo)號(hào),帶回實(shí)驗(yàn)室備用。
1.1.2 土壤樣品的處理
將兩地采集的100份土壤樣品除去非土壤成分,隨后將樣品全部放進(jìn)烘箱內(nèi),在60~80?C的溫度下烘烤48 h,使其達(dá)到恒重狀態(tài)。用研缽將各個(gè)土壤樣本磨碎,經(jīng)200目篩篩選,將篩選出來(lái)的土壤分別儲(chǔ)存于高密度聚乙烯塑料密封袋內(nèi),用于土壤鉬含量的分析測(cè)定。
1.1.3 苜蓿樣本的處理
采集上述欒川和林州土壤取樣點(diǎn)的苜蓿根、葉、莖各150 g,用蒸餾水沖洗干凈,分別放入玻璃皿內(nèi),一起放入烘箱內(nèi);在60~70?C溫度下烘烤48 h;分別用研缽磨碎,各取其干粉0.5 g,用HNO3-HClO4硝化,消除其中的有機(jī)質(zhì),采用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定鉬含量。
1.1.4 樣本的消化
采用H2SO4-HClO4消化法進(jìn)行樣品處理:用分析天平在各個(gè)土壤及苜蓿樣本中準(zhǔn)確稱取5 g經(jīng)上述處理過(guò)的樣品放入消化管,分別加入20 ml濃硫酸,置電爐上低溫加熱至呈黑色黏稠狀;繼續(xù)升溫,滴加高氯酸4 ml;溶液如不透明,再加高氯酸2~4 ml,直到溶液澄清透明為止。繼續(xù)加熱20 min,冷卻后加入10 ml三蒸水稀釋,移入50 ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,采用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定鉬含量。
1.2.1 試驗(yàn)動(dòng)物及管理
試驗(yàn)所用動(dòng)物均采用新西蘭家兔,體重在0.81 kg左右、日齡相近的幼兔,共40只,按標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)。
1.2.2 欒川和林州苜蓿試驗(yàn)?zāi)P偷慕?/p>
根據(jù)土壤及苜蓿中鉬含量測(cè)定結(jié)果,分別在河南欒川和林州土壤取樣點(diǎn)購(gòu)置干苜蓿,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎、制粒機(jī)制成草粉顆粒作為家兔的日糧。將上述家兔按體重隨機(jī)分為欒川組和林州組,每組20只,雌雄各半。分別在試驗(yàn)處理第0周、第2周、第4周、第6周、第8周和第10周末稱重。
圖1 土壤和苜蓿中鉬含量(mg/kg)
圖1可見(jiàn),欒川組土壤鉬含量顯著高于林州組;欒川組苜蓿根、葉和莖中鉬含量也顯著高于林州組。苜蓿中鉬含量與土壤中鉬含量呈正相關(guān)。
如表1所示,欒川組家兔體重在數(shù)值上高于林州組,在試驗(yàn)處理第4周和第8周時(shí)差異顯著(P<0.05)。如表2所示,欒川組家兔總增重和增重在數(shù)值上高于林州組。其中在第5周到第6周階段增重差異顯著(P<0.05);在第7周到第8周階段增重差異極顯著(P<0.01)。
表1 家兔體重(kg)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,n=10)
表2 家兔體增重(kg)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,n=10)
鉬是動(dòng)植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一。與其他必需元素相比,鉬在植物體內(nèi)的含量非常低,而且不同植物中鉬含量差異也很大[5],有的小于0.1 mg/kg,有的大于300 mg/kg。一般來(lái)說(shuō),植物正常含鉬量約為0.1~0.5 mg/kg。大量研究表明,苜蓿是需鉬較多的植物,也是對(duì)鉬較敏感的植物[6]。土壤中可利用的鉬含量能對(duì)苜蓿形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化過(guò)程和產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。本試驗(yàn)研究表明,河南豫西欒川是典型的富鉬地區(qū),土壤中鉬含量為3.151 mg/kg,而林州土壤中鉬含量相對(duì)較低,其含量?jī)H為0.423 mg/kg。因欒川地區(qū)土壤中鉬含量顯著高于林州地區(qū),在欒川地區(qū)生長(zhǎng)的苜蓿根、葉和莖中鉬含量也顯著高于林州地區(qū)苜蓿的鉬含量。可見(jiàn)土壤中鉬含量越高,其生長(zhǎng)的苜蓿鉬含量也越高,呈正相關(guān)。
目前國(guó)際上動(dòng)物對(duì)鉬的營(yíng)養(yǎng)需求量尚無(wú)明確規(guī)定,相關(guān)研究結(jié)果也存在較大差異。據(jù)報(bào)道,向雞飼糧中添加5 mg/kg鉬能顯著促進(jìn)雞的生長(zhǎng),在每升飲水中添加50.0 mg鉬能顯著提高肉雞體增重及耗料量[7]。本研究中,采用鉬含量較高的欒川苜蓿飼喂家兔,其體重和增重顯著高于林州組??梢?jiàn)日糧中鉬含量,可對(duì)家兔的生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響。Higgins等通過(guò)向半純合飼糧中添加0.02 mg/kg鉬并未引起雞的增長(zhǎng)效應(yīng)[8]。由此可以推斷,添加鉬對(duì)動(dòng)物體增重的影響與鉬添加劑量、飼料組成及動(dòng)物種類密切相關(guān)。鉬作為機(jī)體必需的微量元素,可能通過(guò)提高體內(nèi)黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亞硫酸氧化酶活性,進(jìn)而影響了機(jī)體蛋白質(zhì)和脂肪等代謝過(guò)程[1-2],最終提高了體增重。