房志家 孫力軍 王雅玲 劉穎 聶芳紅

摘要? ? 鎘污染嚴(yán)重威脅著農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，如何有效抗鎘減毒是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的重要措施。然而，目前缺乏高效的抗鎘藥物及簡(jiǎn)便易行的評(píng)價(jià)方法。本試驗(yàn)借助Lorke法為基礎(chǔ)的半致死劑量（LD50）分析方法，檢測(cè)了油酸、化香樹(shù)果序、黃連素等不同潛在的抗鎘化合物的減毒作用。通過(guò)改良后的Lorke法測(cè)定不同抗鎘藥物對(duì)小鼠的經(jīng)口鎘LD50的影響。結(jié)果表明，與200 mg/kg VC相比，灌胃200 mg/kg油酸、化香樹(shù)果序、黃連素能夠減輕鎘的毒性，提高鎘的LD50。LD50由140～160 mg/kg分別上升至300～320 mg/kg（油酸組）、280～300 mg/kg（化香樹(shù)果序組）和320～340 mg/kg（黃連素組）。以上結(jié)果表明，以Lorke法為基礎(chǔ)的LD50分析方法，能夠評(píng)價(jià)出油酸、化香樹(shù)果序、黃連素的減鎘毒作用及其劑量-效應(yīng)關(guān)系。以上結(jié)果同時(shí)證明了相同劑量下黃連素效果要優(yōu)于油酸、優(yōu)于化香樹(shù)果序。

關(guān)鍵詞? ? 鎘毒性;油酸;黃連素;化香樹(shù)果序;半致死劑量

中圖分類號(hào)? ? S917.4? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）09-0202-02

Abstract? ? Cadmium pollution is a serious threat to the development of agriculture，control and reduction of cadmium is an important way to ensure the safe of agricultural production.However，effective methods for controlling and evaluating cadmium toxicity are not available currently.To effectively reduce the toxic and adverse effects caused by cadmium，the LD50 analysis method based on Lorke method was used to evaluate the attenuating effect of oleic acid，Platycarya strobilacea caryopsis and berberine on cadmium toxicity.The modified Lorke method was used to determine the effects of different anti-cadmium drugs on transoral cadmium LD50 in mice.The results showed that 200 mg/kg of oleic acid，P.strobilacea caryopsis and berberine could reduce the toxicity of cadmium and increase the LD50 of cadmium in mice compared with 200 mg/kg of vitamin C.Their LD50 of cadmium rose to 300-320 mg/kg，280-300 mg/kg and 320-340 mg/kg，respectively.The results indicated that the LD50 analysis based on Lorke method was feasible to evaluate the attenuating effect of oleic acid，P.strobilacea caryopsis and berberine on cadmium toxicity，as well as the relationship between dose and effect.The results also proved that the attenuating effect of berberine on cadmium toxicity was better than that of oleic acid and P.strobilacea at the same dose.

Key words? ? cadmium toxicity;oleic acid;berberine;Platycarya strobilacea caryopsis;median lethal dose

工業(yè)發(fā)展在推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，也帶來(lái)鎘等極具破壞性的污染物[1-3]。鎘嚴(yán)重?fù)p害作物生長(zhǎng)，更嚴(yán)重?fù)p害動(dòng)物肝腎功能，導(dǎo)致臟器損傷[4]，產(chǎn)生極強(qiáng)的毒副作用[5-6]。如何有效降低鎘對(duì)畜牧業(yè)的影響是農(nóng)業(yè)部門(mén)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題[7]。

半致死劑量（LD50）作為評(píng)價(jià)毒物毒性的重要指標(biāo)，在毒物毒性評(píng)價(jià)、聯(lián)合用藥安全性方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。即使在不同毒物之間、不同動(dòng)物之間，根據(jù)LD50同樣能夠評(píng)價(jià)出毒物的毒性強(qiáng)弱變化。然而，試驗(yàn)動(dòng)物作為食品、藥品評(píng)價(jià)中的“活天平”，在精確評(píng)價(jià)藥物的毒性時(shí)，往往需要犧牲大量動(dòng)物進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)才能評(píng)價(jià)出毒性強(qiáng)弱。如常規(guī)的LD50測(cè)定試驗(yàn)通常需要小鼠70只左右[8]，霍恩氏（Horn）法需要40 只小鼠，孫瑞元改良的寇氏（Karbor）法一般也需30只左右的小鼠[9]，而使用試驗(yàn)動(dòng)物最少的Lorke法僅需13只小鼠[10]。

本試驗(yàn)以使用試驗(yàn)動(dòng)物最少的Lorke法為基礎(chǔ)，并以本團(tuán)隊(duì)前期發(fā)現(xiàn)的油酸等抗鎘化合物作為試驗(yàn)藥物[11]，以期為降低鎘污染的影響提供有益數(shù)據(jù)，并拓展以Lorke法為基礎(chǔ)的LD50分析法在毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)動(dòng)物及主要試劑

試驗(yàn)所用小鼠為SPF級(jí)昆明小鼠（約30 g），購(gòu)于廣東廣州中醫(yī)藥大學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物中心。氯化鎘（>99%，AR級(jí)）、油酸（AR級(jí)）、鹽酸黃連素（>99%，CP級(jí)別）、VC（>99%，USP級(jí)）等，購(gòu)于上海生物工程有限公司。

1.2? ? 以Lorke法為基礎(chǔ)的LD50急性毒性試驗(yàn)

1.2.1? ? LD50劑量范圍試驗(yàn)。基于Lorke法[10]，將新購(gòu)買(mǎi)的小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后，隨機(jī)分成3個(gè)不同的藥物組和2個(gè)對(duì)照組，每個(gè)藥物包含低、高2個(gè)劑量。每個(gè)藥物組的小鼠給予灌胃30、100、300 mg/kg氯化鎘，每個(gè)劑量3只小鼠。每個(gè)藥物組18只小鼠，對(duì)照組為9只小鼠，每個(gè)劑量下分配3只小鼠作為重復(fù)試驗(yàn)，共72只，分組情況見(jiàn)表1。給藥24 h內(nèi)，統(tǒng)計(jì)小鼠死亡情況，計(jì)算LD50所在范圍，并在該范圍內(nèi)依據(jù)Lorke法設(shè)定4個(gè)新的氯化鎘劑量。

1.2.2? ? LD50測(cè)定試驗(yàn)?；?.2.1試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)立4個(gè)新的氯化鎘劑量，每個(gè)劑量下隨機(jī)分配1只小鼠。給藥24 h內(nèi)，統(tǒng)計(jì)小鼠死亡情況，并計(jì)算LD50。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? LD50劑量范圍初步測(cè)定

本文根據(jù)Lorke法進(jìn)行急性毒性試驗(yàn)，在灌胃30、100、300 mg/kg氯化鎘的同時(shí)，灌胃油酸、黃連素、化香樹(shù)果序等潛在鎘毒緩解藥物。在給藥24 h內(nèi)，對(duì)小鼠進(jìn)行觀察，并統(tǒng)計(jì)死亡情況，結(jié)果見(jiàn)表2?？煽闯?，對(duì)照組未給予鎘毒緩解藥物時(shí)，100 mg/kg鎘致死率為2/3，300 mg/kg鎘致死率為3/3，給予常規(guī)鎘解毒劑200 mg/kg VC則能有效降低100 mg/kg鎘的致死率。而給予100、200 mg/kg化香樹(shù)果序和黃連素以及200 mg/kg油酸，同樣也能顯著降低100 mg/kg鎘致死率。鎘對(duì)小鼠的半致死劑量范圍往高劑量偏移。為了進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)果，在30～100 mg/kg及100～300 mg/kg范圍內(nèi)各重新選定4個(gè)劑量進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2? ? LD50測(cè)定試驗(yàn)

基于2.1的結(jié)果，進(jìn)一步探索在油酸、黃連素、化香樹(shù)果序等潛在鎘毒緩解藥物下的鎘半致死劑量LD50。結(jié)果如表3、4、5 所示。可以看出，對(duì)照組的鎘經(jīng)口半致死劑量在140～160 mg/kg之間。給予常規(guī)解毒劑200 mg/kg VC，其鎘半致死劑量則上升至280～300 mg/kg。而給予100 mg/kg油酸后，鎘半致死劑量上升至260～280 mg/kg;給予200 mg/kg油酸后，鎘半致死劑量上升至300～320 mg/kg;給予其他集中鎘毒緩解藥物，鎘半致死劑量均有不同程度的上升。在這幾類潛在的鎘毒緩解藥物中，黃連素的緩解效果最優(yōu)，給予200 mg/kg黃連素時(shí)，鎘半致死劑量上升至320～340 mg/kg。

3? ? 討論

相對(duì)于霍恩氏法和孫瑞元改良的寇氏法，以Lorke法為基礎(chǔ)的LD50分析方法能夠方便快捷地探索出毒物半致死劑量區(qū)間，并且能夠較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)各聯(lián)合用藥的減毒效果。在第1次試驗(yàn)中，以鎘的半致死劑量近似值100 mg/kg為中間值[12]，以1/3 LD50近似值30 mg/kg和3倍LD50 300mg/kg分別為毒性評(píng)價(jià)低值和高值進(jìn)行分組，各組3只，這與改良的寇氏法的各組劑量按等比級(jí)數(shù)、各組動(dòng)物數(shù)相等的原則基本相同，不僅確保了第1次試驗(yàn)較高的可信度，同時(shí)還能初步評(píng)價(jià)出該藥物減毒（LD50<100 mg/kg）或增效（LD50>100 mg/kg）作用。并針對(duì)原Lorke法探索鎘等毒物存在劑量跨度較大，導(dǎo)致半致死劑量精確度較低等問(wèn)題[10]，細(xì)化二次試驗(yàn)所用劑量數(shù)，將原有的單一范圍4個(gè)劑量擴(kuò)展到2個(gè)范圍8個(gè)劑量，可精確地反映出各抗鎘藥物劑量-效應(yīng)關(guān)系。同樣考慮到盡可能減少動(dòng)物使用數(shù)量及精確度，每組單一小鼠的分配原則還是能夠提供許多重要的有益數(shù)據(jù)。

在灌胃氯化鎘的同時(shí)，給予小鼠100～200 mg/kg的油酸、化香樹(shù)果序、黃連素能夠不同程度地降低鎘的毒性，提高小鼠鎘的半致死劑量。相對(duì)于由未灌胃任何抗鎘藥物的對(duì)照組，灌胃油酸組小鼠的鎘半致死劑量由140～160 mg/kg升至 300～320 mg/kg，其原因可能是油酸有效降低了鎘的蓄積及鎘造成氧化脅迫，降低鎘對(duì)小鼠的毒性效應(yīng)[13]。而降低鎘水平也被認(rèn)為是有效抗鎘減毒的重要方法[14]。灌胃化香樹(shù)果序與黃連素同樣能夠降低鎘造成的毒性效應(yīng)，雖然目前尚未有報(bào)道證實(shí)兩者具有抗鎘作用，但化香樹(shù)果序多糖被證實(shí)清除DPPH、超氧自由基、羥基自由基，具備顯著的抗氧化能力[15];而黃連素也被證實(shí)能夠降低脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白氧化，具有強(qiáng)抗氧化活性[16]。結(jié)合結(jié)果及相關(guān)報(bào)道，證實(shí)了基于Lorke法評(píng)價(jià)油酸、化香樹(shù)果序及黃連素抗鎘減毒活性的方法具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

4? ?參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目? ?國(guó)家自然科學(xué)基金（31701706）;廣東省高等學(xué)校創(chuàng)新強(qiáng)校項(xiàng)目（GDOU2019040203）。

作者簡(jiǎn)介? ?房志家（1986-），男，湖南桂陽(yáng)人，博士，講師。研究方向：食品質(zhì)量與安全。

*通信作者

收稿日期? ?2019-01-08