中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (10): 1180-1182   PDF    
引用本文
范广勤, 冯昶, 黎玉, 高云. 多种营养素对染铅大鼠海马NOS和NO影响[J]. 中国公共卫生, 2007, 23(10): 1180-1182.
FAN Guang-qin, FENG Chang, LI Yu, et al. Combinative effects of multi-nutrients on NOS and NO in hippocampus of rat exposed to lead[J]. Chinese Journal of Public Health, 2007, 23(10): 1180-1182.
多种营养素对染铅大鼠海马NOS和NO影响
范广勤1, 冯昶1, 黎玉2, 高云3     
1. 南昌大学公共卫生学院, 南昌330006;
2. 南昌大学生命科学院生物基础实验中心;
3. 南昌大学医学院实验动物科学部
收稿日期: 2007-01-16
基金项目: 江西省自然科学基金(0540049);江西省教育厅科技项目资助〔赣教技字(2007)110号〕
作者简介: 范广勤(1963- ),女,江苏人,教授,硕士,主要从事职业与环境卫生教学与科研工作。
摘要： 目的 探讨多种营养素联合拮抗铅对海马一氧化氮合成酶(NOS)活性和一氧化氮(NO)的作用,并寻找最佳具有拮抗作用的营养素组合。 方法 采用正交设计以染铅大鼠海马NOS和NO为检测指标,对酪氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、牛磺酸、维生素C、维生素B1和锌等7种已知对铅毒性有拮抗作用和改善学习记忆功能的营养素进行筛选、配伍。 结果 给予营养素各组的血铅明显低于不给营养素的对照组(P<0.01),给予营养素各组的海马NOS活性和NO含量明显高于不给营养素的对照组(P<0.01)。正交实验设计结果为蛋氨酸、锌和维生素B1降低血铅作用明显,给与不给的血铅值极差差异有统计学意义;锌增强大鼠海马NO含量作用明显,其极差差异有统计学意义(P<0.01);维生素B1不具有增强大鼠海马NOS活性和增加大鼠海马NO含量作用,给予维生素的各组均值小于不给予各组,其极差差异有统计学意义(P<0.05)。 结论 多种营养素联合可改善铅对海马NOS和NO的作用,蛋氨酸、锌可降低血铅,提高海马中NOS活性,增加海马中NO含量的较好组合。
关键词： 铅     营养素     一氧化氮合成酶     一氧化氮    
Combinative effects of multi-nutrients on NOS and NO in hippocampus of rat exposed to lead
FAN Guang-qin, FENG Chang, LI Yu, et al     
School of Public Health, Nanchang University, Nanchang 330006, China
Abstract: Objective To explore the combinat ive improvement effects of mult-inutrients on NOS,NO in hippocampus of SD rats exposed lead,and find the better combination of nutrients withantagonism to toxicity of lead. Methods Applying orthogonal design,taking the NOS,NO in hippocampus of rats as indices,7 nutrients were tested on animal experiments.The nutrients were tyrosine,glycine,methionine,taur ine,vitamin C,vitamin B1 and zinc,which were known to have the effects against toxicity of lead and improve lear ning and memory. Results The blood level of lead,activity of NOS and content of NO in hippocampus in the experimental groups supplied nutrients were greater than in control group exposed lead without nutrients(P<0.01).The results of orthogonal design showed that methionine,zinc and vitamin B1 decreased lead level in blood more significantly than other.There were statistic significance of mean difference between groups with those nutrients and without.Zinc increased the content of NO more obviously than other nutr ients.Vitamin B1 couldn.timprove the activity of NOS,increase the content of NO.Mean of groups with vitamin B1 was smaller than one of groups without.There were significance of mean difference. Conclusion There exists synergic effect of mutil-nutrients on improving the activity of NOS,increasing the content of NO in hippocampus of rats exposed lead.The better combination of nutrients is methionine with zinc.
Key words: lead     nutrients     NOS     NO    

动物实验和流行病学调查均表明铅可造成智力、记忆力、神经行为的障碍。一氧化氮(NO)在体内由一氧化氮合酶(NOS)催化左旋精氨酸和O2反应生成，NO作为细胞间信使分子和类神经递质、参与神经传导与发育及突触可塑性等过程，在学习、记忆与行为形成中起重要作用。NOS酶分子是铅毒作用的靶分子之一，铅可导致海马NOS活性降低，NO含量降低[1]。给予具有排铅作用或拮抗铅毒性以及改善学习记忆的营养素是否可以防止和逆转铅对NOS酶活性或NO含量影响。由于各类营养素对铅毒性拮抗以及改善学习记忆的位点可能不同，以及人类膳食的多样性，多种营养素同时作用，彼此之间可能存在相互作用。故本实验采用正交设计观察多种营养素协同对铅染毒大鼠海马一氧化氮合成酶和一氧化氮的影响，并寻找最佳的营养素组合。报告如下。

1 材料与方法 1.1 动物与分组

选择断乳一周雄性SD大鼠46只(南昌大学医学院实验动物科学部)，体重(88.60±8.58)g，饲养期间喂饲全价颗粒饲料。SD大鼠分为实验组和对照组，实验组40只，对照组6只。营养素干预时，实验组SD大鼠按7因素2水平的正交表进行随机分组，共8组，每一实验组有5只SD大鼠重复。

1.2 营养素和含量

营养素分别为氨基酸类，包括酪氨酸(Tyr)、甘氨酸(Gly)、蛋氨酸(Met)和牛磺酸(Tau)；维生素类，包括维生素C(VC)、维生素B1和元素类，锌(Zn)；共7种营养素(厦门星隆达化学试剂有限公司)。每一营养素选取2个剂量水平，给予或不给予。剂量含量的选取参照文献[4-9]，选取最佳作用剂量含量，按每千克体重进行换算。

1.3 方法

实验组和对照组SD大鼠经饮水(浓度为1.3 g/L的硝酸铅溶液)染铅。实验组按正交表设计给每组SD大鼠灌胃给予不同配伍的营养素，对照组给予去离子水灌胃，每周5次，共8周。在最后给予营养素的次日处死SD大鼠。先以0.4%异戊巴比妥钠(40 mg/Kg)腹腔注射进行麻醉，剪尾尖取血；然后于冰盘上迅速断颅，剥离右侧海马进行指标测定。

1.4 检测指标

全血铅含量(PbB)：原子吸收分光光度石墨炉法(PE3030)。海马NOS活性测定采用NOS催化L-精氨酸生成NO，NO与二价铁配合物形成有色化合物法，在530?nm波长处测定吸光度。海马NO浓度测定采用硝酸还原酶法，在550?nm波长处测定吸光度。NOS活性和NO浓度测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1.5 统计分析

采用SPSS 12.0软件进行方差分析和t检验。正交表统计先计算极差，然后进行方差检验。

2 结 果 2.1 各组实验动物血铅及海马NO、NOS比较(表 1)

各实验组SD火鼠血铅均显著低于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)；各实验组SD大鼠海马中NOS活性均高于对照组，海马NO含量均低于对照组，差异有统计学意义(P＜0.07)。

表 1 各组实验动物血铅及海马MDA、SOD测定结果(…x ± s))

2.2 正交实验设计统计分析结果 2.2.1 营养素对血铅的影响(表 2)

蛋氨酸、维生素B1，和锌均有明显的降低血铅作用，其极差分别为-2.00，-1.11，-1.66 mol/L，其方差检验的P值分别为0.00，0.002，0.000；甘氨酸、牛磺酸的极差分别为1.10和5.61 mol/L，差异有统计学意义。

表 2 营养素对各组SD大鼠血铅含量影响正交统计表

2.2.2 营养素对大鼠海马NOS活性的影响(表 3) 。

维生素B1对大鼠海马NOS活性具有明显影响，给予维生素B1各组实验大鼠海马NOS均活性低于未给予该营养素的其他各组的NOS平均活性，极差经方差分析，差异有统计学意义(P＜0.05)。

表 3 营养素对各组SD大鼠海马NOS活性影响正交统计表

2.2.3 营养素对大鼠海马NO含量的影响(表 4) 。

酪氨酸、维生素B1和锌对大鼠海马NO含量具有明显作用，给予锌各组实验大鼠海马NO含量高于未给予该营养素的其他各组的NO含量，极差经方差分析，P＜0.01，差异有统计学意义。给予酪氨酸和维生素B1各组实验大鼠海马NO含量低于未给予该营养素的其他各组的NO含量，极差经方差分析，P＜0.01。

表 4 营养素对各组SD大鼠海马N0含量影响正交统计表

3 讨 论

研究报道[2, 3]，铅可抑制一氧化氮合酶(NOS)的活性，干扰NO的生物合成，进而影响脑的正常功能。本次研究表明，给予营养素各组的海马NOS的活性以及NO含量均高于不给予营养素的对照组(P＜0.01)。正交实验设计结果显示，给予维生素B1，各组实验大鼠海马NOS平均活性和NO含量低于未给予该营养素的其他各组，极差经方差分析分别P＜0.05，P＜0.01；但从随机实验设计可见，维生素B1与其他营养素联合，如蛋氨酸、牛磺酸等，以及蛋氨酸与维生素C联合也可仍具有提高海马NOS活性和NO含量的作用，提示各营养素之间存在协同作用。给予锌各组实验大鼠海马NO含量高于未给予该营养素的其他各组的NO含量，极差差异经方差分析，P＜0.01；给予蛋氨酸、锌和维生素B1，的血铅值低于不给的血铅值，极差差异有统计学意义。根据正交实验设计原则，综上所述：蛋氨酸、锌为降低血铅，提高海马中NOS活性，增加海马中NO含量的最佳组合。各实验组大鼠血铅、海马NOS活性和NO含量的均值可以显示平均值最恰当的一组正好是同时给予了这几种营养素组。联合投予营养素可明显拮抗铅引起的NOS抑制和NO减少，同时强化多种营养素可取得更强的改善协同作用效果。

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