镉中毒对鸡血液生化指标的影响

2018-06-27 21:30张祺
农民致富之友 2018年9期
关键词:羟脯氨酸胚胎中毒

张祺

1镉元素及其化合物的化学特性

镉位于周期系第ⅡB族,是一种灰色而有光泽的金属,原子量为112.14,密度为8.642g/cm3,有延性和展性,可弯曲。镉的熔点为321.03℃,沸点为765℃。镉的化合价为2,常温下镉在空气中会迅速失去光泽,表面上生成棕色氧化镉,可防止镉进一步氧化。镉不溶于水,能溶于硝酸、醋酸,在稀盐酸和稀硫酸中缓慢溶解,同时放出氢气。

1.1我国农业环境中镉污染的现状

我国大气人为污染的主要来源为冶炼,煅烧等排放的工业废气以及煤,塑料等的燃烧。镉以颗粒物散射形式分布空气中,大部分排除后不久就沉降于地面。所以,一般非排放地区空气中镉浓度较低。

1.2镉在动物体内的代谢

镉在动物体内吸收的主要部位在十二指肠,尽管在空肠和回肠也有吸收,但十二指肠的吸收率为空肠和回肠的 2 倍。研究发现,镉一旦进入消化道,其吸收速度相当快,但在体内的降解速度却非常慢,它的半衰期很长,可长达半生。也有报道,动物摄入的镉除了少量被吸收外,其余大部分(约 95%)经由粪便排出体外。

1.3镉的毒性与危害

动物镉中毒时可在肾脏、肝脏、肺脏、骨骼、生殖系统、心血管系统、胃肠系统、胰脏中表现出明显的病变。

对肾脏的影响肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官,肾损伤是慢性接触镉对人体的主要危害,一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的。镉所致的肾损伤是由在肝脏形成的镉 金属硫蛋白(MT)复合物(CDMT)引起的。

动物的生殖系统也是镉作用的主要部位,镉中毒特别会对雄性动物的生殖系统造成严重的影响。镉中毒还能使雌性动物的排卵过程受到抑制并引起暂时性不育。此外,镉可通过影响母体内锌的分布而导致胚胎锌缺乏,同时镉可通过干扰胚胎的子宫胚胎血流量、内分泌及各种代谢酶的功能,从而影响胚胎的正常发育,引起畸胎、死胎,并使生后子代生长率降低,甚至使生长停滞。

镉中毒还可以引起骨骼损害。若长期摄入镉,除了出现蛋白尿,氨基酸尿、和糖尿外,还使尿钙和尿磷增加。由于体内钙不断丢失,在外援性钙补充不足的情况下,机体动员骨钙以维持血钙正常,因此而导致负钙平衡,引起骨骼疏松症。

镉毒性作用概况随着现代工业的迅猛发展,镉污染问题也日益严重。60年代于日本富山县爆发的“骨痛病”,其罪魁祸首就是镉。

2镉对鸡血清钙磷含量的影响

机体维持钙平衡主要受3种调钙激素的调节,即甲状旁腺激素(PTH),降钙激素(CT),维生素D活体形式1,25-(OH)2-D3。其中1,25-(OH)2-D3可促进肠道对钙的吸收及肾小管对钙的重吸收,使骨钙重吸收增加。

镉与钙具有类似的原子半径,故镉可直接在质膜,线粒体,微粒体膜等钙离子转运,贮存的特殊位置上(如肾上皮细胞膜上的钙泵,CAM及各种CaBP的钙离子结合位点)竞争性取代钙离子。其中1,25-(OH)2-D3诱导的CaBP是肠钙吸收的主要载体。因而镉与钙竞争性结合CaBP,减少了肠钙的吸收,此外,镉可降低1,25-(OH)2-D3水平,进而可能造成相应的CaBP的诱导合成减少。随着机体镉负荷的增加,肠道对钙的吸收率不断下降和钙的排出量增加。

试验结果表明,由于镉对鸡肠粘膜的破坏作用以及鸡体内碱性磷酸酶活性的降低,使肠道组织磷酸物质的消化、吸收、利用受阻。镉中毒的鸡因肠无机磷含量的下降,由肠粘膜进入血液的无机磷也就少了,这说明镉中毒鸡体内的钙、磷代谢发生障碍,这种钙磷代谢障碍可能继发于肾小管的损害,一是镉引起肾小管重吸收功能障碍,钙、磷大量由尿排出,血清中钙、磷下降;二是镉降低了1,25-(OH)2-D3的生成,对钙、磷代谢产生一系列影响。

3镉对鸡血清镁含量的影响

血清镁含量略有升高,但三组差异不明显,这可能是:①机体内镉导致某些必需元素失控。②体内存在着许多种微量元素,已知它们之间或者有协同作用,或者有拮抗作用,只要有的元素平衡改变,就会直接或间接地影响其它元素之间的平衡状态。③是否与镉作业环境中杂有其它元素污染有关,有待进一步观测。

4镉对鸡血清铁、铜含量的影响

本文观察组的血清铜,铁值低于对照组,表明镉可以降低铜,铁的水平。镉抑制赖氨酰氧化酶活性,该酶是一种铜酶,在骨胶原成熟过程中起決定作用。此外生物体内存在天然的铜金属硫蛋白,当镉进入机体时金属与铜发生置换作用,生成镉、铜、金属硫蛋白,所以血清铜含量降低。铜在铁的转运中起重要作用,镉降低了体内可利用铜的水平,而影响机体对铁的转运和利用。另外,铁主要以Fe+2的形式在十二指肠吸收,Fe+2肠黏膜上皮细胞进入血浆后,氧化为Fe+3,并与铁传递蛋白结合起来转运,高浓度的镉对铁传递蛋白表现轻微的抑制作用,所以镉影响了铁的转运和利用,血液的铁含量也就少了。

5镉对羟脯氨酸的影响

羟脯氨酸为胶原纤维所特有,胶原纤维的分解主要依赖胶原酶和其他蛋白酶的作用,羟脯氨酸含量依次降低,但各组差异不明显,这可能与胶原纤维的降解情况有关,镉中毒影响了胶原纤维的降解,其分解产物羟脯氨酸含量下降。

(作者单位:150069 黑龙江省哈尔滨市家畜遗传资源保护中心)

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