哺乳期母鼠饲喂染料木素对仔鼠早期生长发育的影响

甘麦邻，姜茹斌，陈焱森，朱 砺*，赵宗胜*

(1.四川农业大学动物科技学院，成都 611130；2.石河子大学动物科技学院，新疆石河子 832003)

哺乳期母鼠饲喂染料木素对仔鼠早期生长发育的影响

甘麦邻1，姜茹斌2，陈焱森2，朱 砺1*，赵宗胜2*

(1.四川农业大学动物科技学院，成都 611130；2.石河子大学动物科技学院，新疆石河子 832003)

【目的】探究哺乳期母鼠饲喂染料木素对其后代生长发育的影响。【方法】选取同批次产仔时间接近的15只母鼠及其新生仔鼠随机分为5个处理组(对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、超高剂量组等)，对哺乳期母鼠分别饲喂含不同浓度染料木素(0、25、50、100、200mg/kg)的饲料，测定各组仔鼠体重、行为、发育指标、脏器指数。【结果】低剂量组仔鼠30日龄体重极显著高于其他各组(P<0.01)，20～30日龄阶段日增重显著高于其他各组(P<0.05)，而其他各组间30日龄体重及20～30日龄阶段日增重差异皆不显著；在行为、发育指标中，试验组27日龄睾丸下降达标率皆低于对照组，27日龄阴道开张达标率试验组皆高于对照组；仔鼠不同器官和组织对染料木素的敏感程度差异梯度为：肝脏＞性腺、性腺附着脂肪＞肾脏＞肺脏＞心脏。【结论】哺乳期饲喂含染料木素25mg/kg的饲料可以促进仔鼠体重的增加，饲喂浓度达到50mg/kg时会影响仔鼠器官的发育，当浓度提高到100mg/kg以上时对仔鼠生长表现出抑制作用，同时严重影响仔鼠器官发育。

染料木素；哺乳期；仔鼠；生长发育

染料木素(genistein)是一种异黄酮类化合物，广泛存在于自然界的各种植物中，尤其在豆科植物中含量较高[1]。目前的研究表明染料木素具有抗肿瘤、预防骨质疏松、保护心血管健康、提高免疫力、抗抑郁等作用[2-5]。同时也有报道称染料木素视使用剂量、作用时间和生理状态会呈现出正负双向作用[6-7]。染料木素由于其多样的生物学功能和在功能性食品中的大量存在引起了药物学家和营养学家的关注，被广泛应用于制药、保健品等领域。目前关于染料木素的研究多集中在药效学、毒理学[8]和绝经期妇女保健使用方面，而关于哺乳期饲喂染料木素对幼龄动物生长发育影响的研究鲜见报道。本研究旨在探究哺乳期饲喂染料木素对幼龄动物早期生长发育的影响，为今后更好地利用染料木素提供参考。

1 材料和方法

1.1 药物处理

染料木素(购于天津士兰科技有限公司)，纯度98％，分别以 0mg/kg(对照组)、25mg/kg(低剂量组)、50mg/kg(中剂量组)、100mg/kg(高剂量组)、200mg/kg(超高剂量组)的浓度将染料木素逐级稀释拌入粉碎饲料中再挤压成型在60℃烘箱中烘24h留待备用。

1.2 实验动物与饲养

选择同批次8周龄的健康昆明种小白鼠(雌鼠30只，雄鼠10只)作为种鼠，喂以常规颗粒饲料，自由采食、饮水。小白鼠和饲料均由石河子大学实验动物中心提供。在温度(22±2)℃，12h：12h明暗交替的环境中适应一个星期。

1.3 实验设计

将公、母鼠按1：3同笼饲养2w，使雌鼠受孕，观察阴道栓情况，至妊娠14～15d时将受孕雌鼠取出单笼饲养。在分娩当天选取产仔7～12只的母鼠3只为一组以试验料替换1/3原饲料，第2天替换2/3原饲料，第3天饲料过渡完成，饲喂试验料直至20日龄仔鼠断奶，仔鼠20～30日龄饲喂普通饲料。

1.4 测定指标

1.4.1 体重

分别记录出生当天，5日龄、10日龄、20日龄、30日龄时仔鼠的体重数据。为避免母鼠食仔，断奶前的体重称量均随机挑选每只母鼠的3～4只幼崽，每组共10只仔鼠称重，其余留在鼠笼中。断奶前称取体重均不断料，30日龄时断料24h然后称重。

1.4.2 行为、发育指标

记录同一组所有小鼠在耳郭分离、全身绒毛、睁眼测定时达标仔鼠占每组仔鼠总数的百分比；平面翻正和爬行在其7日龄时每组各取10只仔鼠记录达标鼠数占测定数的百分比；睾丸下降/阴道开张在27日龄时只记录观察到的仔鼠只数，30日龄处死后确认每组公母鼠数量再计算百分比。按表1介绍的程序进行测定。

1.4.3 脏器指数

计算心脏指数、肝脏指数、脾脏指数、肺脏指数、肾脏指数、性腺指数、性腺脂肪指数。30日龄体重称完之后断颈法处死仔鼠，摘取母鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、性腺(生殖道和卵巢)及性腺附着脂肪，并称重记录。脏器指数=(器官重量/体重)×100％。

1.5 实验数据处理

表中数据以“平均值±标准差”表示，采用单因素方差分析并进行组间多重比较，以SPSS 20.0软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 各组母鼠及仔鼠基本情况

各组母鼠及仔鼠基本情况见表2。其中对照组1只仔鼠在7日龄时死亡，体重较轻；超高剂量组1只仔鼠在2日龄时死亡。高剂量组1只独耳鼠。

2.2 饲喂染料木素对仔鼠体重的影响

由表3可知，出生当天以及5日龄时各组之间体重差异不显著。10日龄时，低剂量组仔鼠体重极显著高于对照组和超高剂量组(P<0.01)，显著高于高剂量组(P<0.05)，与中剂量组差异不显著；对照组与中剂量组、高剂量组、超高剂量组差异不显著。20日龄时，各组之间差异不显著。30日龄时，低剂量组极显著(P<0.01)高于其他各组，对照组与中剂量组、高剂量组、超高剂量组之间差异不显著。

2.3 饲喂染料木素对仔鼠阶段日增重的影响

由表4可知，0～5日龄阶段以及10～20日龄阶段各组之间均无显著差异。在5～10日龄阶段，低剂量组显著高于超高剂量组(P<0.05)，与中剂量组、高剂量组无显著差异；中剂量组显著高于超高剂量组(P<0.05)，与高剂量组无显著差异；高剂量组与超高剂量组无显著差异；而对照组与其他各组无显著差异。20～30日龄阶段，低剂量组阶段日增重显著高于其他各组(P<0.05)，其他各组间无显著差异。

表1 小白鼠正常行为、发育指标[9]Table 1 Index of offsprings behavior and development

表2 各组仔鼠基本情况Table 2 The basic situation of offsprings

表3 染料木素对仔鼠体重的影响Table 3 Effect of genistein diet on offsprings body weight /g

表4 染料木素对仔鼠阶段日增重的影响Table 4 Effect of genistein diet on offsprings daily weight gain /g

2.4 饲喂染料木素对仔鼠行为、发育指标的影响

由表5可知，4日龄时耳郭分离的达标率：中剂量组高出对照组4.59个百分点，其余各组与对照组之间均不超过2.5个百分点。4日龄时全身绒毛的达标率：低剂量组比对照组低9.22个百分点，超高剂量组比对照组高4.54个百分点，中剂量组、高剂量组与对照组间差异不超过1个百分点。14日龄睁眼的达标率：低剂量组和高剂量组分别较对照组高出0.81和6.58个百分点；高剂量组和超高剂量组分别低于对照组7.52和3.82个百分点。27日龄睾丸下降的达标率：与对照组相比低剂量组、中剂量组、高剂量组和超高剂量组分别低了1.65、7.14、5.24、1.65个百分点。27日龄阴道开张的达标率：与对照组相比低剂量组、中剂量组、高剂量组和超高剂量组分别高了1.18、7.85、7.85、5.47个百分点。

对于7日龄时平面翻正和爬行，所测10只仔鼠中：对照组1只仔鼠爬行不达标；低剂量组分别有2只仔鼠两项指标不达标；中剂量组在以上指标中分别有1只和2只不达标；高剂量组分别有1只不达标，超高剂量组分别有3只和2只不达标。

2.5 饲喂染料木素对仔鼠脏器指数的影响

由表6可知，30日龄时染料木素对仔鼠心脏指数无显著影响。①小鼠肝脏指数：高剂量组极显著高于对照组(P<0.01)，显著高于中剂量组和超高剂量组(P<0.05)，与低剂量组差异不显著；低剂量组极显著高于对照组(P<0.01)，显著高于超高剂量组(P<0.05)；中剂量组显著高于对照组和超高剂量组(P<0.05)；超高剂量组与对照组间差异不显著。脾脏指数：高剂量组显著高于其他各组(P<0.05)，其他各组间差异不显著。②肺脏指数：中剂量组极显著高于超高剂量组(P<0.01)，显著高于对照组、高剂量组(P<0.05)，与低剂量组差异不显著，其余各组间无显著差异。③肾脏指数：对照组显著低于低剂量组和超高剂量组(P<0.05)，与中剂量组和高剂量组差异不显著；低剂量组和超高剂量组无显著差异。④性腺指数：中剂量组极显著高于对照组和超高剂量组(P<0.01)，与其他两组无显著差异；低剂量组极显著高于超高剂量组(P<0.01),显著高于对照组(P<0.05)，与高剂量组无显著差异；高剂量组显著高于对照组和超高剂量组(P<0.05)；超高剂量组与对照组差异不显著。⑤性腺脂肪指数：中剂量组极显著高于其他各组(P<0.01)；低剂量组显著高于超高剂量组(P<0.05)，与对照组和高剂量组差异不显著；对照组与高剂量组和超高剂量组差异不显著。

表5 染料木素对仔鼠行为、发育指标的影响Table 5 Effects of genistein diet on offsprings behavior and development index/％

表6 染料木素对仔鼠脏器指数的影响Table 6 Effect of genistein on offsprings organ index /％

3 讨论

3.1 染料木素对仔鼠体重及阶段日增重的影响

哺乳期饲喂染料木素后5日龄仔鼠体重差异不显著，在仔鼠10日龄时低剂量组极显著高于对照组。王开丽[10]等人也发现母猪日粮添加硒和大豆异黄酮可以显著提高仔猪断奶重。姜晶晶[6]等的研究表明染料木素可能通过神经内分泌途径促进大鼠的乳腺发育。郭云[11]等发现泌乳期母马补喂染料木素后乳蛋白、乳脂、乳糖均有提高，仔鼠体重的增加可能与母鼠饲喂染料木素后乳成分的变化有关。本实验中对照组与中剂量、高剂量、超高剂量差异不显著也印证了染料木素的作用效果视使用剂量存在正负双向作用[6]。10～20日龄期间低剂量组和中剂量组日增重有所下降可能是仔鼠生长较快而母鼠产乳下降的原因，而20日龄时各组体重差异不显著可能与仔鼠开始部分采食饲料使体重差异减小有关[12]。30日龄时低剂量组仔鼠体重极显著高于对照组而对照组与其他组间差异不显著，20～30日龄阶段的日增重也有相同规律，有报道发现饲喂染料木素可以对动物的肠道微生物产生影响，进而再对动物机体产生影响[13-14]。因此本试验中发生这种情况的可能原因是断奶前染料木素的干预已经对仔鼠肠道微生物菌群及消化吸收能力产生影响，因此在停止饲喂染料木素后仍然有较快的生长，这也与我们此前发现停止饲喂染料木素后仍然对绵羊生化指标有影响的结果相符[15]。

3.2 染料木素对仔鼠行为、发育的影响

耳郭分离、全身绒毛、睁眼等指标反映了仔鼠早期生长发育速度[9]。4日龄时耳郭分离、全身绒毛达标率试验组与对照组规律不明显，14日龄睁眼的达标率低剂量组和中剂量组均高于对照组而高剂量组和超高剂量组均低于对照组，可能是4日龄时染料木素处理时间太短效果还没显现，14日龄时睁眼达标率的规律再次证实了染料木素的正负双向作用，同时有相关研究报道睁眼时间可能与神经发育有关[16]，还有文献报道染料木素可以通过对纹状体的神经保护作用改善感觉、运动控制[17]。说明高剂量染料木素干预可能影响动物神经发育。

7日龄时低剂量组平面翻正和爬行达标率均低于对照组，可能原因是早期生长较对照组快因此运动能力较差；而超高剂量组平面翻正和爬行达标率分别低于对照组30％和10％，可能是染料木素干预剂量过高已经影响了小鼠肌肉和神经发育[18-20]。

睾丸下降和阴道开张是小鼠的第二性征，相关研究表明环境激素可以干扰阴道开张的时间[21]，27日龄试验各组睾丸下降的达标率均低于对照组，而阴道开张的达标率均高于对照组。本试验与薛楠[22]等观察到异黄酮可以提前雌鼠阴道开张并使卵泡发育提前，雄鼠睾丸重量与对照组相比减轻同时未见睾丸下降提前的结果相符。

3.3 染料木素对仔鼠脏器发育的影响

试验结果显示仔鼠心脏指数随着染料木素剂量的增加呈上升趋势，也有相关文献报道染料木素对于心肌受损的修复和心肌收缩具有促进作用[23-25]。相关研究表明染料木素具有清除自由基并增强动物抗氧化、脂肪代谢等作用，这些指标均与肝脏功能密切相关[26-28]。试验组肝脏指数均高于对照组，低剂量组和高剂量组肝脏指数极显著高于对照组，中剂量组也显著高于对照组，提示染料木素与肝脏的相关功能有关。脾脏是机体最大的免疫器官，染料木素干预后各组脾脏指数均高于对照组，且高剂量组达到显著水平，相关研究也证实了染料木素可能影响机体免疫水平[29]。染料木素对肺脏指数的影响也表现出低剂量组和中剂量组高于对照组，高剂量组和超高剂量组低于对照组的规律。染料木素处理组肾脏指数均高于对照组，低剂量组和超高剂量组达到显著水平，这与殷复建[30]等人的研究结果相似。低剂量组、中剂量组、高剂量组均能使仔鼠性腺指数增加，而超高剂量组则使仔鼠性腺指数下降，王文祥[31]等人的研究中也出现了相似结果。性腺脂肪指数也出现了和肺脏指数相同的规律，也有相关研究表明染料木素可以影响动物体内相关脂肪基因的表达，证实了染料木素对脂肪生成存在影响[32-33]，高剂量组和超高剂量组的结果也与汤超华[34]等人观察到的结果相符，低剂量组和中剂量组促进脂肪生成，可能是因为取脂肪部位和染料木素使用剂量的原因。

染料木素对仔鼠器官发育的影响存在器官差异性，本试验观察到各器官对染料木素的敏感性依次为：肝脏＞性腺、性腺附着脂肪＞肾脏＞肺脏＞心脏。

4 结论

试验结果表明哺乳期母鼠摄入染料木素可以影响后代仔鼠的生长发育，在本试验条件下哺乳期饲喂含染料木素25mg/kg的饲料可以促进仔鼠体重的增加，饲喂浓度达到50mg/kg时则会影响仔鼠器官的发育，但当浓度提高到100mg/kg以上时对仔鼠生长就表现出抑制作用，同时严重影响仔鼠肝脏和性腺等敏感组织的生长发育。

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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

新疆生产建设兵团博士资金项目(2013BB019)。

甘麦邻，硕士研究生，E-mail：1660600546@qq.com。*责任作者：朱砺，教授，博士，主要从事猪遗传育种研究，E-mail：zhuli7508@163.com；赵宗胜，教授，博士，主要从事动物分子数量遗传与生物新技术方面研究，E-mail：zhaozongsh@shzu.edu.cn。

(本文审稿：曾长军；责任编辑：秦碧雯；英文审稿：刘益平)