張祺

1鎘元素及其化合物的化學(xué)特性

鎘位于周期系第ⅡB族，是一種灰色而有光澤的金屬，原子量為112.14，密度為8.642g/cm3，有延性和展性，可彎曲。鎘的熔點(diǎn)為321.03℃，沸點(diǎn)為765℃。鎘的化合價(jià)為2，常溫下鎘在空氣中會(huì)迅速失去光澤，表面上生成棕色氧化鎘，可防止鎘進(jìn)一步氧化。鎘不溶于水，能溶于硝酸、醋酸，在稀鹽酸和稀硫酸中緩慢溶解，同時(shí)放出氫氣。

1.1我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境中鎘污染的現(xiàn)狀

我國(guó)大氣人為污染的主要來(lái)源為冶煉，煅燒等排放的工業(yè)廢氣以及煤，塑料等的燃燒。鎘以顆粒物散射形式分布空氣中，大部分排除后不久就沉降于地面。所以，一般非排放地區(qū)空氣中鎘濃度較低。

1.2鎘在動(dòng)物體內(nèi)的代謝

鎘在動(dòng)物體內(nèi)吸收的主要部位在十二指腸，盡管在空腸和回腸也有吸收，但十二指腸的吸收率為空腸和回腸的 2 倍。研究發(fā)現(xiàn)，鎘一旦進(jìn)入消化道，其吸收速度相當(dāng)快，但在體內(nèi)的降解速度卻非常慢，它的半衰期很長(zhǎng)，可長(zhǎng)達(dá)半生。也有報(bào)道，動(dòng)物攝入的鎘除了少量被吸收外，其余大部分（約 95%）經(jīng)由糞便排出體外。

1.3鎘的毒性與危害

動(dòng)物鎘中毒時(shí)可在腎臟、肝臟、肺臟、骨骼、生殖系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、胰臟中表現(xiàn)出明顯的病變。

對(duì)腎臟的影響腎臟是鎘最重要的蓄積部位和靶器官，腎損傷是慢性接觸鎘對(duì)人體的主要危害，一般認(rèn)為鎘所致的腎損傷是不可逆的。鎘所致的腎損傷是由在肝臟形成的鎘 金屬硫蛋白（MT）復(fù)合物（CDMT）引起的。

動(dòng)物的生殖系統(tǒng)也是鎘作用的主要部位，鎘中毒特別會(huì)對(duì)雄性動(dòng)物的生殖系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。鎘中毒還能使雌性動(dòng)物的排卵過(guò)程受到抑制并引起暫時(shí)性不育。此外，鎘可通過(guò)影響母體內(nèi)鋅的分布而導(dǎo)致胚胎鋅缺乏，同時(shí)鎘可通過(guò)干擾胚胎的子宮胚胎血流量、內(nèi)分泌及各種代謝酶的功能，從而影響胚胎的正常發(fā)育，引起畸胎、死胎，并使生后子代生長(zhǎng)率降低，甚至使生長(zhǎng)停滯。

鎘中毒還可以引起骨骼損害。若長(zhǎng)期攝入鎘，除了出現(xiàn)蛋白尿，氨基酸尿、和糖尿外，還使尿鈣和尿磷增加。由于體內(nèi)鈣不斷丟失，在外援性鈣補(bǔ)充不足的情況下，機(jī)體動(dòng)員骨鈣以維持血鈣正常，因此而導(dǎo)致負(fù)鈣平衡，引起骨骼疏松癥。

鎘毒性作用概況隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，鎘污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。60年代于日本富山縣爆發(fā)的“骨痛病”，其罪魁禍?zhǔn)拙褪擎k。

2鎘對(duì)雞血清鈣磷含量的影響

機(jī)體維持鈣平衡主要受3種調(diào)鈣激素的調(diào)節(jié)，即甲狀旁腺激素（PTH），降鈣激素（CT），維生素D活體形式1，25-（OH）2-D3。其中1，25-（OH）2-D3可促進(jìn)腸道對(duì)鈣的吸收及腎小管對(duì)鈣的重吸收，使骨鈣重吸收增加。

鎘與鈣具有類似的原子半徑，故鎘可直接在質(zhì)膜，線粒體，微粒體膜等鈣離子轉(zhuǎn)運(yùn)，貯存的特殊位置上（如腎上皮細(xì)胞膜上的鈣泵，CAM及各種CaBP的鈣離子結(jié)合位點(diǎn)）競(jìng)爭(zhēng)性取代鈣離子。其中1，25-（OH）2-D3誘導(dǎo)的CaBP是腸鈣吸收的主要載體。因而鎘與鈣競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CaBP，減少了腸鈣的吸收，此外，鎘可降低1，25-（OH）2-D3水平，進(jìn)而可能造成相應(yīng)的CaBP的誘導(dǎo)合成減少。隨著機(jī)體鎘負(fù)荷的增加，腸道對(duì)鈣的吸收率不斷下降和鈣的排出量增加。

試驗(yàn)結(jié)果表明，由于鎘對(duì)雞腸粘膜的破壞作用以及雞體內(nèi)堿性磷酸酶活性的降低，使腸道組織磷酸物質(zhì)的消化、吸收、利用受阻。鎘中毒的雞因腸無(wú)機(jī)磷含量的下降，由腸粘膜進(jìn)入血液的無(wú)機(jī)磷也就少了，這說(shuō)明鎘中毒雞體內(nèi)的鈣、磷代謝發(fā)生障礙，這種鈣磷代謝障礙可能繼發(fā)于腎小管的損害，一是鎘引起腎小管重吸收功能障礙，鈣、磷大量由尿排出，血清中鈣、磷下降；二是鎘降低了1，25-（OH）2-D3的生成，對(duì)鈣、磷代謝產(chǎn)生一系列影響。

3鎘對(duì)雞血清鎂含量的影響

血清鎂含量略有升高，但三組差異不明顯，這可能是：①機(jī)體內(nèi)鎘導(dǎo)致某些必需元素失控。②體內(nèi)存在著許多種微量元素，已知它們之間或者有協(xié)同作用，或者有拮抗作用，只要有的元素平衡改變，就會(huì)直接或間接地影響其它元素之間的平衡狀態(tài)。③是否與鎘作業(yè)環(huán)境中雜有其它元素污染有關(guān)，有待進(jìn)一步觀測(cè)。

4鎘對(duì)雞血清鐵、銅含量的影響

本文觀察組的血清銅，鐵值低于對(duì)照組，表明鎘可以降低銅，鐵的水平。鎘抑制賴氨酰氧化酶活性，該酶是一種銅酶，在骨膠原成熟過(guò)程中起決定作用。此外生物體內(nèi)存在天然的銅金屬硫蛋白，當(dāng)鎘進(jìn)入機(jī)體時(shí)金屬與銅發(fā)生置換作用，生成鎘、銅、金屬硫蛋白，所以血清銅含量降低。銅在鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)中起重要作用，鎘降低了體內(nèi)可利用銅的水平，而影響機(jī)體對(duì)鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用。另外，鐵主要以Fe+2的形式在十二指腸吸收，F(xiàn)e+2腸黏膜上皮細(xì)胞進(jìn)入血漿后，氧化為Fe+3，并與鐵傳遞蛋白結(jié)合起來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)，高濃度的鎘對(duì)鐵傳遞蛋白表現(xiàn)輕微的抑制作用，所以鎘影響了鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，血液的鐵含量也就少了。

5鎘對(duì)羥脯氨酸的影響

羥脯氨酸為膠原纖維所特有，膠原纖維的分解主要依賴膠原酶和其他蛋白酶的作用，羥脯氨酸含量依次降低，但各組差異不明顯，這可能與膠原纖維的降解情況有關(guān)，鎘中毒影響了膠原纖維的降解，其分解產(chǎn)物羥脯氨酸含量下降。

（作者單位：150069 黑龍江省哈爾濱市家畜遺傳資源保護(hù)中心）