納米級硅酸鹽微粒吸附飼料鉛的研究.pdf

1、本課題構(gòu)建的納米硅酸鹽微粒(PBNK)在體外對鉛具有選擇性吸附作用，應(yīng)用Caco-2細(xì)胞模型模擬動物消化道，探討了在不同的暴露條件下，PBNK的安全性、鉛對腸上皮細(xì)胞的毒性及PBNK吸附細(xì)胞培養(yǎng)體系中鉛毒的效果。并以“杜長大”三元雜交豬為試驗(yàn)動物，研究了PBNK在胃腸道對日糧鉛的吸附作用，從生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、組織中鉛殘留、肉質(zhì)等方面探討了PBNK對鉛所致不良影響的緩解作用。主要結(jié)果如下： 體外PBNK對Pb<'2+>、C

2、u<'2+>、Zn<'2+>、Cd<'2+>、Fe<'2+>離子的選擇性吸附試驗(yàn)結(jié)果表明：吸附平衡后PBNK對各種離子的吸附有較強(qiáng)的選擇性，尤其對Pb<'2+>有較強(qiáng)的親和力，而對Cu<'2+>、Zn<'2+>、Fe<'2+>和Cd<'2+>親和力較弱或幾乎沒有吸附。 體外細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果表明：不同濃度的PBNK在不同作用時間對細(xì)胞LDH活性和細(xì)胞活力均無顯著性影響(p>0.05)。而鉛濃度達(dá)到40、80mg/L時，細(xì)胞LDH活性顯

3、著升高(p<0.05)，并顯著降低了Caco-2細(xì)胞的增殖率(p<0.05)，明顯改變了細(xì)胞的形態(tài)。且作用時間越長，鉛對細(xì)胞增殖率的抑制作用越大，呈明顯的時效關(guān)系。當(dāng)在含40mg/L鉛的細(xì)胞培養(yǎng)液中同時添加O.5％PBNK時，Caco-2細(xì)胞的活力保持正常。 動物飼養(yǎng)試驗(yàn)表明：與對照組相比，添加10.0mg/kg鉛即Pb組豬的日增重和日采食量分別降低了16.13％(p<0.05)和6.85％(p<0.05)，料重比增加了10.9

4、1％(p<0.05)；Pb+PBNK組的同增重和同采食量分別比Pb組提高了16.44％(p<0.05)和5.61％(p<0.05)，料重比降低了9.04％(p<0.05)，與對照組無顯著差異(p>0.05)。同時結(jié)果還表明在常規(guī)飼料(低鉛含量)中添加PBNK有改善豬日增重、日采食量及料重比的趨勢，但差異不明顯(p>0.05)。 組織器官鉛殘留測定結(jié)果表明：對照組豬肌肉、肝臟和腎臟中鉛的含量分別是0.45、1.44、1.79μg/

5、g，分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的4.5、2.88、3.79倍，在基礎(chǔ)日糧中添加PBNK后，豬肌肉、肝臟和’腎臟中鉛的含量分別降低為歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的90％、74％、96％；加鉛組豬肌肉、肝臟和腎臟中鉛的含量分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的13.4、9.18、10.44倍；添加PBNK后上述含量分別降低為歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的3.O、1.98、2.18倍。此外，與對照組比較，單獨(dú)添加PBNK組豬的肌肉、心臟、脾臟、胰臟、肺、腦、骨骼和毛發(fā)中鉛的含量均分別

6、顯著減少了80％(p<0.01)、32.50％(p<0.05)、49.12％(P<0.05)、45.90％(p<0.05)、59.09％(p<0.01)、38.89％(p<0.05)、70.0％(p<0.01)、60.0％(p<0.01)而添加10mg/kg鉛+O.5％PBNK組豬的肌肉、心臟、脾臟、胰臟、肺、腦、骨骼和毛發(fā)中鉛的殘留量比單獨(dú)添加10mg/kg鉛組分別下降了78.72％(p<0.01)68.47％(p<0.01)、74.

7、69％(p<0.01)、 73.96％(p<0.01)、84.14％(p<0.01)、 62.07％(p<0.01)、78.90％(p<0.01)、55.88％(p<0.01)。糞、尿鉛含量分析可見：與對照組相比，單獨(dú)添~HPBNK組豬糞中鉛的含量顯著增加了51.0％(p<0.05)，尿中鉛的含量顯著降低了81.9％(p<0.01)而添加10mg/kg鉛+0.5％PBNK組豬糞中鉛的含量比單獨(dú)添加10mg/kg鉛組提高了67.65％(p

8、<0.05)，尿中鉛的含量明顯減少T86.76％(p<0.01)。 養(yǎng)分表觀消化率結(jié)果顯示：添加10.0mg/kg鉛組粗蛋白、鈣和磷的表觀消化率均顯著低于對照組(P<0.05)；高鉛污染同糧添加O.5％PBNK后粗蛋白、鈣和磷的表觀消化率比Pb組分別提高了7.03％(p<0.05)、10.55％(p<0.05)和11.12％(p<0.05)。 組織鐵、銅、鋅、鈣測定結(jié)果可見：與對照組相比，添加10mg/kg鉛組豬肝臟、‘

9、腎臟、脾臟和骨骼中的鐵、銅、鋅、鈣含量顯著降低(p<0.05)；相對于10mg/kg鉛組，添加10mg/kg鉛+0.5％PBNK組豬各組織中的鐵、銅、鋅、鈣含量又顯著提高(p<0.05)；對照組、PBNK組和Pb+PBNK組間差異不顯著(p>0.05)。 血清相關(guān)代謝指標(biāo)分析顯示：與對照組相比，添加10.0mg/kgPb組的GOT和GPT含量分別升高了16.97％(p<0.05)和17.55％(p<0.05)，添加了PBNK后，

10、Pb+PBNK組GOT和GPT含量又明顯降低至對照組水平；單獨(dú)添加PBNK組豬血清中鈣、磷含量和堿性磷酸酶活力比對照組分別上升了15.60％(p<0.05)、10.98％％(p<0.05)、11.36％(p<0.05)；與單獨(dú)加鉛組相比，添加10mg/kg鉛+0.5％PBNK組豬血清中鈣、磷含量和堿性磷酸酶活力分別顯著上升了32.96％(p<0.05)、19.87％％(p<0.05)、24.85％p<0.05)。 背最長肌肉色和

11、肌紅蛋白的測定顯示：Pb組的肉色和肌紅蛋白含量分別比對照組降低了35.87％(p0.05)。抗氧化能力研究表明：與對照組相比，加PBNK組豬血清、肝臟中MDA含量顯著降低（p<0.05)，

12、CAT、SOD、GSH-Px活力均顯著提高(p<0.05)；與10mg/kg鉛組比較，添加10rrtg/kg鉛+0.5％PBNK組豬血清和肝臟中MDA含量明顯下降p<0.05)，CAT、SOD、GSH-Px活力明顯上升(p<0.05)。 這些結(jié)果提示：應(yīng)用納米技術(shù)構(gòu)建的納米硅酸鹽微粒(PBNK)對重金屬鉛具有高效選擇性吸附能力，對其他必需礦物元素親合力較弱，且自身不具有細(xì)胞毒性，對腸上皮細(xì)胞安全無毒副作用；PBNK能夠有效吸附食