甘麥鄰，姜茹斌，陳焱森，朱 礪*，趙宗勝*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，成都 611130；2.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆石河子 832003)

哺乳期母鼠飼喂染料木素對(duì)仔鼠早期生長發(fā)育的影響

甘麥鄰1，姜茹斌2，陳焱森2，朱 礪1*，趙宗勝2*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，成都 611130；2.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆石河子 832003)

【目的】探究哺乳期母鼠飼喂染料木素對(duì)其后代生長發(fā)育的影響。【方法】選取同批次產(chǎn)仔時(shí)間接近的15只母鼠及其新生仔鼠隨機(jī)分為5個(gè)處理組(對(duì)照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組、超高劑量組等)，對(duì)哺乳期母鼠分別飼喂含不同濃度染料木素(0、25、50、100、200mg/kg)的飼料，測(cè)定各組仔鼠體重、行為、發(fā)育指標(biāo)、臟器指數(shù)。【結(jié)果】低劑量組仔鼠30日齡體重極顯著高于其他各組(P<0.01)，20～30日齡階段日增重顯著高于其他各組(P<0.05)，而其他各組間30日齡體重及20～30日齡階段日增重差異皆不顯著；在行為、發(fā)育指標(biāo)中，試驗(yàn)組27日齡睪丸下降達(dá)標(biāo)率皆低于對(duì)照組，27日齡陰道開張達(dá)標(biāo)率試驗(yàn)組皆高于對(duì)照組；仔鼠不同器官和組織對(duì)染料木素的敏感程度差異梯度為：肝臟＞性腺、性腺附著脂肪＞腎臟＞肺臟＞心臟?！窘Y(jié)論】哺乳期飼喂含染料木素25mg/kg的飼料可以促進(jìn)仔鼠體重的增加，飼喂?jié)舛冗_(dá)到50mg/kg時(shí)會(huì)影響仔鼠器官的發(fā)育，當(dāng)濃度提高到100mg/kg以上時(shí)對(duì)仔鼠生長表現(xiàn)出抑制作用，同時(shí)嚴(yán)重影響仔鼠器官發(fā)育。

染料木素；哺乳期；仔鼠；生長發(fā)育

染料木素(genistein)是一種異黃酮類化合物，廣泛存在于自然界的各種植物中，尤其在豆科植物中含量較高[1]。目前的研究表明染料木素具有抗腫瘤、預(yù)防骨質(zhì)疏松、保護(hù)心血管健康、提高免疫力、抗抑郁等作用[2-5]。同時(shí)也有報(bào)道稱染料木素視使用劑量、作用時(shí)間和生理狀態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出正負(fù)雙向作用[6-7]。染料木素由于其多樣的生物學(xué)功能和在功能性食品中的大量存在引起了藥物學(xué)家和營養(yǎng)學(xué)家的關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于制藥、保健品等領(lǐng)域。目前關(guān)于染料木素的研究多集中在藥效學(xué)、毒理學(xué)[8]和絕經(jīng)期婦女保健使用方面，而關(guān)于哺乳期飼喂染料木素對(duì)幼齡動(dòng)物生長發(fā)育影響的研究鮮見報(bào)道。本研究旨在探究哺乳期飼喂染料木素對(duì)幼齡動(dòng)物早期生長發(fā)育的影響，為今后更好地利用染料木素提供參考。

1 材料和方法

1.1 藥物處理

染料木素(購于天津士蘭科技有限公司)，純度98％，分別以 0mg/kg(對(duì)照組)、25mg/kg(低劑量組)、50mg/kg(中劑量組)、100mg/kg(高劑量組)、200mg/kg(超高劑量組)的濃度將染料木素逐級(jí)稀釋拌入粉碎飼料中再擠壓成型在60℃烘箱中烘24h留待備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)

選擇同批次8周齡的健康昆明種小白鼠(雌鼠30只，雄鼠10只)作為種鼠，喂以常規(guī)顆粒飼料，自由采食、飲水。小白鼠和飼料均由石河子大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。在溫度(22±2)℃，12h：12h明暗交替的環(huán)境中適應(yīng)一個(gè)星期。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將公、母鼠按1：3同籠飼養(yǎng)2w，使雌鼠受孕，觀察陰道栓情況，至妊娠14～15d時(shí)將受孕雌鼠取出單籠飼養(yǎng)。在分娩當(dāng)天選取產(chǎn)仔7～12只的母鼠3只為一組以試驗(yàn)料替換1/3原飼料，第2天替換2/3原飼料，第3天飼料過渡完成，飼喂試驗(yàn)料直至20日齡仔鼠斷奶，仔鼠20～30日齡飼喂普通飼料。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 體重

分別記錄出生當(dāng)天，5日齡、10日齡、20日齡、30日齡時(shí)仔鼠的體重?cái)?shù)據(jù)。為避免母鼠食仔，斷奶前的體重稱量均隨機(jī)挑選每只母鼠的3～4只幼崽，每組共10只仔鼠稱重，其余留在鼠籠中。斷奶前稱取體重均不斷料，30日齡時(shí)斷料24h然后稱重。

1.4.2 行為、發(fā)育指標(biāo)

記錄同一組所有小鼠在耳郭分離、全身絨毛、睜眼測(cè)定時(shí)達(dá)標(biāo)仔鼠占每組仔鼠總數(shù)的百分比；平面翻正和爬行在其7日齡時(shí)每組各取10只仔鼠記錄達(dá)標(biāo)鼠數(shù)占測(cè)定數(shù)的百分比；睪丸下降/陰道開張?jiān)?7日齡時(shí)只記錄觀察到的仔鼠只數(shù)，30日齡處死后確認(rèn)每組公母鼠數(shù)量再計(jì)算百分比。按表1介紹的程序進(jìn)行測(cè)定。

1.4.3 臟器指數(shù)

計(jì)算心臟指數(shù)、肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、肺臟指數(shù)、腎臟指數(shù)、性腺指數(shù)、性腺脂肪指數(shù)。30日齡體重稱完之后斷頸法處死仔鼠，摘取母鼠心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、性腺(生殖道和卵巢)及性腺附著脂肪，并稱重記錄。臟器指數(shù)=(器官重量/體重)×100％。

1.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

表中數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用單因素方差分析并進(jìn)行組間多重比較，以SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 各組母鼠及仔鼠基本情況

各組母鼠及仔鼠基本情況見表2。其中對(duì)照組1只仔鼠在7日齡時(shí)死亡，體重較輕；超高劑量組1只仔鼠在2日齡時(shí)死亡。高劑量組1只獨(dú)耳鼠。

2.2 飼喂染料木素對(duì)仔鼠體重的影響

由表3可知，出生當(dāng)天以及5日齡時(shí)各組之間體重差異不顯著。10日齡時(shí)，低劑量組仔鼠體重極顯著高于對(duì)照組和超高劑量組(P<0.01)，顯著高于高劑量組(P<0.05)，與中劑量組差異不顯著；對(duì)照組與中劑量組、高劑量組、超高劑量組差異不顯著。20日齡時(shí)，各組之間差異不顯著。30日齡時(shí)，低劑量組極顯著(P<0.01)高于其他各組，對(duì)照組與中劑量組、高劑量組、超高劑量組之間差異不顯著。

2.3 飼喂染料木素對(duì)仔鼠階段日增重的影響

由表4可知，0～5日齡階段以及10～20日齡階段各組之間均無顯著差異。在5～10日齡階段，低劑量組顯著高于超高劑量組(P<0.05)，與中劑量組、高劑量組無顯著差異；中劑量組顯著高于超高劑量組(P<0.05)，與高劑量組無顯著差異；高劑量組與超高劑量組無顯著差異；而對(duì)照組與其他各組無顯著差異。20～30日齡階段，低劑量組階段日增重顯著高于其他各組(P<0.05)，其他各組間無顯著差異。

表1 小白鼠正常行為、發(fā)育指標(biāo)[9]Table 1 Index of offsprings behavior and development

表2 各組仔鼠基本情況Table 2 The basic situation of offsprings

表3 染料木素對(duì)仔鼠體重的影響Table 3 Effect of genistein diet on offsprings body weight /g

表4 染料木素對(duì)仔鼠階段日增重的影響Table 4 Effect of genistein diet on offsprings daily weight gain /g

2.4 飼喂染料木素對(duì)仔鼠行為、發(fā)育指標(biāo)的影響

由表5可知，4日齡時(shí)耳郭分離的達(dá)標(biāo)率：中劑量組高出對(duì)照組4.59個(gè)百分點(diǎn)，其余各組與對(duì)照組之間均不超過2.5個(gè)百分點(diǎn)。4日齡時(shí)全身絨毛的達(dá)標(biāo)率：低劑量組比對(duì)照組低9.22個(gè)百分點(diǎn)，超高劑量組比對(duì)照組高4.54個(gè)百分點(diǎn)，中劑量組、高劑量組與對(duì)照組間差異不超過1個(gè)百分點(diǎn)。14日齡睜眼的達(dá)標(biāo)率：低劑量組和高劑量組分別較對(duì)照組高出0.81和6.58個(gè)百分點(diǎn)；高劑量組和超高劑量組分別低于對(duì)照組7.52和3.82個(gè)百分點(diǎn)。27日齡睪丸下降的達(dá)標(biāo)率：與對(duì)照組相比低劑量組、中劑量組、高劑量組和超高劑量組分別低了1.65、7.14、5.24、1.65個(gè)百分點(diǎn)。27日齡陰道開張的達(dá)標(biāo)率：與對(duì)照組相比低劑量組、中劑量組、高劑量組和超高劑量組分別高了1.18、7.85、7.85、5.47個(gè)百分點(diǎn)。

對(duì)于7日齡時(shí)平面翻正和爬行，所測(cè)10只仔鼠中：對(duì)照組1只仔鼠爬行不達(dá)標(biāo)；低劑量組分別有2只仔鼠兩項(xiàng)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)；中劑量組在以上指標(biāo)中分別有1只和2只不達(dá)標(biāo)；高劑量組分別有1只不達(dá)標(biāo)，超高劑量組分別有3只和2只不達(dá)標(biāo)。

2.5 飼喂染料木素對(duì)仔鼠臟器指數(shù)的影響

由表6可知，30日齡時(shí)染料木素對(duì)仔鼠心臟指數(shù)無顯著影響。①小鼠肝臟指數(shù)：高劑量組極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，顯著高于中劑量組和超高劑量組(P<0.05)，與低劑量組差異不顯著；低劑量組極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，顯著高于超高劑量組(P<0.05)；中劑量組顯著高于對(duì)照組和超高劑量組(P<0.05)；超高劑量組與對(duì)照組間差異不顯著。脾臟指數(shù)：高劑量組顯著高于其他各組(P<0.05)，其他各組間差異不顯著。②肺臟指數(shù)：中劑量組極顯著高于超高劑量組(P<0.01)，顯著高于對(duì)照組、高劑量組(P<0.05)，與低劑量組差異不顯著，其余各組間無顯著差異。③腎臟指數(shù)：對(duì)照組顯著低于低劑量組和超高劑量組(P<0.05)，與中劑量組和高劑量組差異不顯著；低劑量組和超高劑量組無顯著差異。④性腺指數(shù)：中劑量組極顯著高于對(duì)照組和超高劑量組(P<0.01)，與其他兩組無顯著差異；低劑量組極顯著高于超高劑量組(P<0.01),顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，與高劑量組無顯著差異；高劑量組顯著高于對(duì)照組和超高劑量組(P<0.05)；超高劑量組與對(duì)照組差異不顯著。⑤性腺脂肪指數(shù)：中劑量組極顯著高于其他各組(P<0.01)；低劑量組顯著高于超高劑量組(P<0.05)，與對(duì)照組和高劑量組差異不顯著；對(duì)照組與高劑量組和超高劑量組差異不顯著。

表5 染料木素對(duì)仔鼠行為、發(fā)育指標(biāo)的影響Table 5 Effects of genistein diet on offsprings behavior and development index/％

表6 染料木素對(duì)仔鼠臟器指數(shù)的影響Table 6 Effect of genistein on offsprings organ index /％

3 討論

3.1 染料木素對(duì)仔鼠體重及階段日增重的影響

哺乳期飼喂染料木素后5日齡仔鼠體重差異不顯著，在仔鼠10日齡時(shí)低劑量組極顯著高于對(duì)照組。王開麗[10]等人也發(fā)現(xiàn)母豬日糧添加硒和大豆異黃酮可以顯著提高仔豬斷奶重。姜晶晶[6]等的研究表明染料木素可能通過神經(jīng)內(nèi)分泌途徑促進(jìn)大鼠的乳腺發(fā)育。郭云[11]等發(fā)現(xiàn)泌乳期母馬補(bǔ)喂染料木素后乳蛋白、乳脂、乳糖均有提高，仔鼠體重的增加可能與母鼠飼喂染料木素后乳成分的變化有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組與中劑量、高劑量、超高劑量差異不顯著也印證了染料木素的作用效果視使用劑量存在正負(fù)雙向作用[6]。10～20日齡期間低劑量組和中劑量組日增重有所下降可能是仔鼠生長較快而母鼠產(chǎn)乳下降的原因，而20日齡時(shí)各組體重差異不顯著可能與仔鼠開始部分采食飼料使體重差異減小有關(guān)[12]。30日齡時(shí)低劑量組仔鼠體重極顯著高于對(duì)照組而對(duì)照組與其他組間差異不顯著，20～30日齡階段的日增重也有相同規(guī)律，有報(bào)道發(fā)現(xiàn)飼喂染料木素可以對(duì)動(dòng)物的腸道微生物產(chǎn)生影響，進(jìn)而再對(duì)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生影響[13-14]。因此本試驗(yàn)中發(fā)生這種情況的可能原因是斷奶前染料木素的干預(yù)已經(jīng)對(duì)仔鼠腸道微生物菌群及消化吸收能力產(chǎn)生影響，因此在停止飼喂染料木素后仍然有較快的生長，這也與我們此前發(fā)現(xiàn)停止飼喂染料木素后仍然對(duì)綿羊生化指標(biāo)有影響的結(jié)果相符[15]。

3.2 染料木素對(duì)仔鼠行為、發(fā)育的影響

耳郭分離、全身絨毛、睜眼等指標(biāo)反映了仔鼠早期生長發(fā)育速度[9]。4日齡時(shí)耳郭分離、全身絨毛達(dá)標(biāo)率試驗(yàn)組與對(duì)照組規(guī)律不明顯，14日齡睜眼的達(dá)標(biāo)率低劑量組和中劑量組均高于對(duì)照組而高劑量組和超高劑量組均低于對(duì)照組，可能是4日齡時(shí)染料木素處理時(shí)間太短效果還沒顯現(xiàn)，14日齡時(shí)睜眼達(dá)標(biāo)率的規(guī)律再次證實(shí)了染料木素的正負(fù)雙向作用，同時(shí)有相關(guān)研究報(bào)道睜眼時(shí)間可能與神經(jīng)發(fā)育有關(guān)[16]，還有文獻(xiàn)報(bào)道染料木素可以通過對(duì)紋狀體的神經(jīng)保護(hù)作用改善感覺、運(yùn)動(dòng)控制[17]。說明高劑量染料木素干預(yù)可能影響動(dòng)物神經(jīng)發(fā)育。

7日齡時(shí)低劑量組平面翻正和爬行達(dá)標(biāo)率均低于對(duì)照組，可能原因是早期生長較對(duì)照組快因此運(yùn)動(dòng)能力較差；而超高劑量組平面翻正和爬行達(dá)標(biāo)率分別低于對(duì)照組30％和10％，可能是染料木素干預(yù)劑量過高已經(jīng)影響了小鼠肌肉和神經(jīng)發(fā)育[18-20]。

睪丸下降和陰道開張是小鼠的第二性征，相關(guān)研究表明環(huán)境激素可以干擾陰道開張的時(shí)間[21]，27日齡試驗(yàn)各組睪丸下降的達(dá)標(biāo)率均低于對(duì)照組，而陰道開張的達(dá)標(biāo)率均高于對(duì)照組。本試驗(yàn)與薛楠[22]等觀察到異黃酮可以提前雌鼠陰道開張并使卵泡發(fā)育提前，雄鼠睪丸重量與對(duì)照組相比減輕同時(shí)未見睪丸下降提前的結(jié)果相符。

3.3 染料木素對(duì)仔鼠臟器發(fā)育的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示仔鼠心臟指數(shù)隨著染料木素劑量的增加呈上升趨勢(shì)，也有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道染料木素對(duì)于心肌受損的修復(fù)和心肌收縮具有促進(jìn)作用[23-25]。相關(guān)研究表明染料木素具有清除自由基并增強(qiáng)動(dòng)物抗氧化、脂肪代謝等作用，這些指標(biāo)均與肝臟功能密切相關(guān)[26-28]。試驗(yàn)組肝臟指數(shù)均高于對(duì)照組，低劑量組和高劑量組肝臟指數(shù)極顯著高于對(duì)照組，中劑量組也顯著高于對(duì)照組，提示染料木素與肝臟的相關(guān)功能有關(guān)。脾臟是機(jī)體最大的免疫器官，染料木素干預(yù)后各組脾臟指數(shù)均高于對(duì)照組，且高劑量組達(dá)到顯著水平，相關(guān)研究也證實(shí)了染料木素可能影響機(jī)體免疫水平[29]。染料木素對(duì)肺臟指數(shù)的影響也表現(xiàn)出低劑量組和中劑量組高于對(duì)照組，高劑量組和超高劑量組低于對(duì)照組的規(guī)律。染料木素處理組腎臟指數(shù)均高于對(duì)照組，低劑量組和超高劑量組達(dá)到顯著水平，這與殷復(fù)建[30]等人的研究結(jié)果相似。低劑量組、中劑量組、高劑量組均能使仔鼠性腺指數(shù)增加，而超高劑量組則使仔鼠性腺指數(shù)下降，王文祥[31]等人的研究中也出現(xiàn)了相似結(jié)果。性腺脂肪指數(shù)也出現(xiàn)了和肺臟指數(shù)相同的規(guī)律，也有相關(guān)研究表明染料木素可以影響動(dòng)物體內(nèi)相關(guān)脂肪基因的表達(dá)，證實(shí)了染料木素對(duì)脂肪生成存在影響[32-33]，高劑量組和超高劑量組的結(jié)果也與湯超華[34]等人觀察到的結(jié)果相符，低劑量組和中劑量組促進(jìn)脂肪生成，可能是因?yàn)槿≈静课缓腿玖夏舅厥褂脛┝康脑颉?/p>

染料木素對(duì)仔鼠器官發(fā)育的影響存在器官差異性，本試驗(yàn)觀察到各器官對(duì)染料木素的敏感性依次為：肝臟＞性腺、性腺附著脂肪＞腎臟＞肺臟＞心臟。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明哺乳期母鼠攝入染料木素可以影響后代仔鼠的生長發(fā)育，在本試驗(yàn)條件下哺乳期飼喂含染料木素25mg/kg的飼料可以促進(jìn)仔鼠體重的增加，飼喂?jié)舛冗_(dá)到50mg/kg時(shí)則會(huì)影響仔鼠器官的發(fā)育，但當(dāng)濃度提高到100mg/kg以上時(shí)對(duì)仔鼠生長就表現(xiàn)出抑制作用，同時(shí)嚴(yán)重影響仔鼠肝臟和性腺等敏感組織的生長發(fā)育。

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Impact of the Lactation Genistein Feeding on Offspring Growth and Development in an Early Stage

GAN Mai-lin1，JANG Ru-bin2，CHEN Yan-sen2，ZHU Li1*，ZHAO Zong-sheng2*
(1.College of Animal Science and Technology，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China；2.College of Animal Science and Technology，Shihezi University，Shihezi 832003，China)

【Objective】In order to investigate the effect of lactation genistein diet on growth and development of offspring in the early stage.【Method】Fifteen female mice and their offsprings were selected by their close litter time,and randomly divided into five groups(i.e.control，low dose，middle dose，high dose and ultrahigh dose).The genistein diets were used to feed female mice during lactation period，with five concentrations(0mg/kg，25mg/kg，50mg/kg，100mg/kg，200mg/kg)corresponding to five groups.And then，the body weight，behavior，growth development and organ index of offsprings were measured in each group.【Results】As for low dose offspring group，there was an extremely significant high level(P<0.01)of the body weight(30-day)，and also，a significantly higher level(P<0.05)of the daily weight gain(20 to 30-day)compared to other groups.However，there was no significant difference in the other four groups in body weight(30-day)as well as daily weight gain(20 to 30-day).The control rate of Orchiocatabasis(27-day)in treatment groups(with genistein diet)was lower than the control group，on the contrary，the control rate of vaginal opening was higher than the control group；The order of sensitivity level to various organs and tissues was as followed：liver＞gonad=gonads fat＞kidney＞lung＞heart.【Conclusions】During lactation period of female mice，the body weight gain of their offsprings were founded with the concentration of 25mg/kg genistein diet，and the effect on organ development of its offspring with the concentration of 50mg/kg genistein diet，but a genistein diet within or above 100mg/kg can suppress the growth and seriously impact on organ development of offspring.

genistein；lactation；mice offspring；growth and development

R151.4

A

1000-2650(2017)01-0075-06

10.16036/j.issn.1000-2650.2017.01.011

2016-10-31

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)博士資金項(xiàng)目(2013BB019)。

甘麥鄰，碩士研究生，E-mail：1660600546@qq.com。*責(zé)任作者：朱礪，教授，博士，主要從事豬遺傳育種研究，E-mail：zhuli7508@163.com；趙宗勝，教授，博士，主要從事動(dòng)物分子數(shù)量遺傳與生物新技術(shù)方面研究，E-mail：zhaozongsh@shzu.edu.cn。

(本文審稿：曾長軍；責(zé)任編輯：秦碧雯；英文審稿：劉益平)