近年来,可口可乐饮料(简称可乐)的消费量与日俱增,但可乐对人体健康,尤其是对生殖方面影响的报道多有争议。哈佛大学医学院的专家,对市面上销售的3种不同配方的可乐饮料进行了杀精实验,他们将冷冻精子放入试管内,分别倒入不同的可乐饮料。经过反复测试,得出结论:可乐具有杀精效果[1]。但因为该实验是检测精子直接接触可乐后的活性,并不能证明饮用可乐会影响男性生育能力。本实验通过对小鼠可乐灌胃和腹腔注射后,取附睾,检测精子的质量,旨在探讨可乐经活体灌胃后对小鼠精子生成的影响和对生殖损伤的机制,可乐饮料的安全饮用提供依据。
1 材料与方法 1.1 实验动物成年健康昆明种雄性小白鼠31只(兰州大学医学实验动物中心),体重28~32g,周龄>7周。动物合格证号为:甘医动字第14-005号。
1.2 试剂与仪器(1)实验试剂:市售可口可乐饮料(生产日期2006年5月30日)、甲醇(分析醇)、2%伊红水溶液、0.86%生理盐水。(2)实验仪器:WYJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统(北京伟力新世纪科技发展有限公司);JA3003N电子秤(上海精密科学仪器有限公司);DK-600S型三用恒温水浴箱(上海精宏实验设备有限公司)等。
1.3 动物分组及处理将实验动物按体重随机分为5组:阴性对照(0.6ml生理盐水灌胃)组6只、低剂量(0.3ml可乐灌胃)组6只、高剂量(0.6ml可乐灌胃)组6只、腹腔注射(0.6ml可乐)组7只和阳性对照(0.6ml环磷酰胺腹腔注射)组6只。每晚定时对各实验组给予相应的处理,连续7d。
1.4 实验方法(1)小鼠脏器系数测定:脱臼处死小鼠后,分离肝脏、脾脏、肾脏、附睾、睾丸,分别称重并计算各脏器系数(脏器系数=脏器湿重/动物体重)。(2)小鼠血常规测定:小鼠自眼框静脉定量采血。送兰州大学第一医院血液科,进行白细胞(WBC)、血小板(PLT)计数,测定血红蛋白(HB)含量。(3)精子运动参数测定:脱臼处死小鼠后,分离左侧附睾,称重后立即放入盛有1ml 0.86%的生理盐水平皿中,用眼科剪刀纵向剪开几个切口,放置37℃水浴箱中[2],30min后,用微量移液器吸取10l精子悬液,利用WLJY-9000型精子质量检测系统进行参数测定。观察参数包括:平均路径速度(VAP)、曲线速度(VCL)、直线速度(VSL)、直线性(LIN)、前向性(STR)、摆动性(WOB)、侧摆幅度(ALH)、平均移动角度(MAD)、鞭打频率(BCF)、密度()。(4)精子形态观察:脱臼处死小鼠后,分离右侧附睾,称重后放入盛有3ml 0.86%的生理盐水中,用眼科剪刀将其剪碎,并用吸管吹打数次,静置5min后,用4层擦镜纸过滤,吸取滤液,滴于载玻片上推开,干燥后用甲醇固定15min,使用2%的伊红水溶液染色1h,再用自来水冲洗,干燥后用光镜检查。在高倍镜下(40×10)按精子分类计数标准[3],对每张片子计数形态完整、头尾均无重叠的精子500条,计算畸变率。
1.5 统计分析应用SPSS 10.0软件进行方差分析、多个率比较的x2检验。
2 结果 2.1 小鼠体重变化情况除低剂量灌胃组外,其余3组小鼠体重与阴性对照组比较均有不同程度的降低,且阳性对照组明显降低(P>0.05),低剂量灌胃组与高剂量灌胃组比较差异有统计学意义(P>0.05)。
2.2 可乐对小鼠脏器系数的影响各组小鼠肝脏系数与阴性对照组比较均有所降低,但差异均无统计学意义(P>0.05);高剂量组的肾脏系数与阴性对照组和低剂量组比较差异均有统计学意义(P>0.05);高剂量组、腹腔注射细与阴性对照组比较睾丸系数均有降低;各实验组的脾脏系数与阴性对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05),腹腔注射组的附睾系数与阴性对照组比较明显升高(P>0.05)。
2.3 可乐对小鼠血常规的影响各剂量组的血红蛋白、血小板、白细胞的变化与阴性对照组比较差异均无统计学意义。
2.4 可乐对小鼠精子运动参数的影响(表 1)腹腔注射组平均移动角度与阴性对照组比较明显升高(P>0.05);各剂量组精子直线速度、曲线速度、平均路径速度、前向性平均值均高于阴性对照组,摆动性平均值低于阴性对照组,鞭打频率、侧摆幅度、直线性则与阴性对照组基本持平,差异均无统计学意义;低剂量组精子密度与阳性对照组精子密度比较,差异有统计学意义(P>0.05)。
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表 1 可乐对小鼠精子运动参数的影响 |
2.5 可乐对小鼠精子形态的影响(表 2)
低剂量组、高剂量组和阳性对照组精子畸形率均明显升高,与阴性对照组比较差异均有统计学意义(P>0.05),其中阳性对照组升高更为明显;腹腔注射组与阴性对照组比较差异无统计学意义,但低剂量组、高剂量组与腹腔腔注射组比较差异均有统计学意义(P>0.05)。由畸变精子构成比可知,精子畸形分类中以无定型为主,无钩次之,香蕉较少见,双尾及尾折迭极少见。
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表 2 可乐对小鼠精子畸形分类的影响 |
3 讨论
本次实验研究除低剂量组外,各实验组小鼠的体重较阴性对照组偏低。高剂量组的肾脏系数与阴性对照组比较明显降低(P>0.05);腹腔注射组与阴性对照组比较小鼠附睾系数明显升高(P>0.05)。考虑可乐可能对肾脏、附睾等脏器有一定的影响,但需通过进一步的实验研究来验证。
精子运动能力是精子结构变化和功能状况的综合体现,是衡量环境有害因素对雄性生殖机能影响的重要观察指标[4]。本实验检测了精子的曲线速度等10项精子运动能力方面的指标。结果显示,腹腔注射组的平均移动角度与阴性对照组比较明显升高(P>0.05),低剂量组精子密度与阳性对照组比较,差异有统计学意义(P>0.05),其余差异均无统计学意义。可乐经活体灌胃的急性实验结果提示,可乐对小鼠精子生成具有一定的影响。
精子形态是由多基因遗传控制的,而且小鼠精子头部的形态遗传率相当高,致使精子形态学发生改变[5]。精子畸形率是反映精液质量的重要参数[6]。本研究结果显示,低、高剂量组和阳性对照组精子畸形率均明显升高,与阴性对照组比较差异均有统计学意义(P>0.05),其中阳性对照组升高更为明显;精子畸形率、高剂量组与腹腔注射组比较差异有统计学意义(P>0.05),且畸形精子的构成以无定型和无钩为主,集中反映在头部。提示连续7d可乐活体灌胃对小鼠的精子具有致畸作用。研究结果显示,可乐对小鼠的精子质量有一定的影响。
[1] | 钟翔, 周鹤. 可口可乐有损健康吗[ N] . 环球时报, 2004 - 09 -16. |
[2] | 王爱红, 吴建辉, 朱守民, 等. 氯乙烯对大鼠精子生成量和畸形率的影响[J]. 环境与职业医学, 2004, 21(3) : 210–213. |
[3] | 黄幸纾, 陈星若. 环境化学物致突变、致畸、致癌试验方法[M]. 杭州: 浙江科学技术出版社, 1985: 64. |
[4] | 才秀莲, 李兴升, 李季蓉, 等. 锰对小鼠精子数量、畸形率和活动度影响[J]. 中国公共卫生, 2007, 1(1) : 104–105. |
[5] | WyrobeK AJ. Wat chmaker G, Gordon L[J]. T erat og Carciong Mut agen, 1984, 4(1) : 83–107. |
[6] | 丁晓萍, 汤洁, 王喜良, 等. 微波辐射对人精子形态学影响的研究[J]. 中国公共卫生, 2003, 19(11) : 1331–1332. |