王文祥 廖惠珍 李鋒平 王章敬
(福建醫科大學(xué)公共衛生學(xué)院營(yíng)養與保健醫學(xué)系,福州,350004)
摘要:目的探討茶多酚促排鎘作用及其對肝腎損傷的影響。方法 60只清潔級SD系雄性大鼠,按體重大小隨機分為6組:(Ⅰ)正常對照組,(Ⅱ)茶多酚組,(Ⅲ)單染鎘組,(Ⅳ)低劑量茶多酚干預組,(Ⅴ)中劑量茶多酚干預組,(Ⅵ)高劑量茶多酚干預組。Ⅲ~Ⅵ組以CdCl2腹部皮下注射染毒5周,染毒的同時(shí)分別予低、中、高劑量茶多酚灌胃,Ⅱ組給予中劑量茶多酚灌胃,Ⅰ、Ⅲ灌以等量的蒸餾水。干預結束后,收集24h尿液、糞便、并處死大鼠取肝、腎、睪丸等樣品進(jìn)行相關(guān)指標的測定。結果(1)中高劑量干預組肝鎘和睪丸鎘含量低于單染鎘組下降(P<005),尿鎘和糞鎘排出量高于單染鎘組(P<005)且具有量效關(guān)系。而腎鎘、骨鎘含量各干預組與單染鎘組之間未見(jiàn)顯著(zhù)性差異(p>005);茶多酚組肝鎘含量尚低于正常對照組(P<005)。(2)肝腎損傷檢查:血清谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、血清尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)干預組與單染鎘組之間未見(jiàn)顯著(zhù)性差異(p>005)。結論中高劑量茶多酚可促進(jìn)染鎘大鼠體內鎘排出及正常大鼠體內鎘排出趨勢,具有較強驅Cd作用。且驅Cd同時(shí)不加重肝腎損傷。其機理可能與茶多酚螯合金屬離子的作用有關(guān)。
關(guān)鍵詞: 鎘;茶多酚;干預作用
Effects of Tea Polyphenols on Promoting Excretion of Cadmium Wang Wenxiang, Liao Huizhen, Li Fengping, et al.
(Department of Nutrition and Health Care ,School of Public Health ,Fujian Medical University, Fuzhou 350004 )
Abstract: Objective To study the effects of tea polyphenols(TP) on promoting excretion of cadmium and its influence on the liver and kidney. Methods60 male SpragueDawley rats were randomly divided into six groups: control, TP, Cd, lowdose TP intervenient, middledose TP intervenient, highdose TP intervenient groups. The rats in control and TP groups were injected (sc) with saline, while others with Cd at a dose of 0.4mg/kg,.. Mean while, the rats inlowdose TP intervenient, middledose TP intervenient , highdose TP intervenient and TP groups were given TP( 50 mg/kg, 100 mg/kg, 200 mg/kg ,100mg/kg respectively) orally once a day , while others were given distilled water instead. After five weeks , the rats were killed and the samples of serum, 24h urine, feces, liver, kidney and testis were taken for test. Results(1) The Cd concentration of liver and testis in middledose and highdose TP intervenient groups were lower than that of Cd group(P<005). Mean while ,The Cd concentration of urine and feces in these two groups were higher than that of Cd group(P<005),but there were no statistical difference among all group as for kidney Cd concenration.(2) the serum level of ALT、AST、BUN、CRE were no diffence among all groups.ConclusionTP could promote accumulative cadmium to excretion without increasing the hurt of liver and kidney. The mechanism maybe related to its chelating effect.
Keywords: Cadmium; Tea polyphenols; Interference effects
鎘是一種重要的環(huán)境污染物和重金屬毒物,可引起機體多器官多系統的廣泛損傷,且其蓄積性很強,半衰期達19-30年,故在鎘中毒防治中促排干預尤為重要。目前多用絡(luò )合劑等藥物促排,二價(jià)金屬元素Zn及VC等營(yíng)養素的促排也有不少研究[1-3],但未見(jiàn)茶多酚的促排報導。本實(shí)驗以茶多酚作為干預物,探討其在促排鎘及其對肝腎損傷方面的影響作用,旨在為鎘毒性特別是亞慢性、慢性鎘毒性的防治提供科學(xué)依據。
1 材料與方法
11 材料
SD系清潔級雄性大鼠,體重(200g±7.2)g,由上海中科院實(shí)驗動(dòng)物中心提供。常規基礎飼料,由本院實(shí)驗動(dòng)物中心提供。茶多酚(純度95%),由福州市食品研究所提供。AR級CdCl225H2O,由中國亭新化工廠(chǎng)出品。其他試劑,國產(chǎn)分析純。
12 方法
121 動(dòng)物分組及處理
動(dòng)物適應一周后按體重隨機區組分為6組:(Ⅰ)正常對照組,(Ⅱ)茶多酚組,(Ⅲ)單染鎘組,(Ⅳ)低劑量茶多酚干預組,(Ⅴ)中劑量茶多酚干預組,(Ⅵ)高劑量茶多酚干預組。Ⅲ~Ⅵ組以CdCl2(以Cd計0.4mg/kgbw)腹部皮下注射染毒,每周5次,連續5周,Ⅰ、Ⅲ組注射等量生理鹽水。染毒的同時(shí)給予干預,Ⅲ~Ⅵ組給低、中、高劑量茶多酚(50mg/kgbw、100mg/kgbw、200mg/kgbw)灌胃,Ⅱ組給予100mg/kgbw茶多酚灌胃,Ⅰ、Ⅲ組灌以等量的蒸餾水,每天1次,連續5周(茶多酚劑量的選定根據人群調查資料和前期預實(shí)驗結果,選定100mg/kg體重作為干預中劑量,而以此劑量的1/2和2倍即50mg/kg體重和200mg/kg體重作為干預的低劑量和高劑量)。干預后用代謝籠按區組收集尿液和糞便,測尿鎘、糞鎘。實(shí)驗結束時(shí)動(dòng)物摘眼球采血測肝功、腎功,并剖殺動(dòng)物取肝、腎、睪丸、骨骼測鎘含量。
122 檢測指標與方法
肝鎘、腎鎘、尿鎘、糞鎘、骨鎘(原子熒光分光光度法)。尿肌酐(堿性苦味酸法)。血清ALT、AST、BUN、CRE(自動(dòng)生化分析儀)
123 統計處理
用SPSS11.0軟件包進(jìn)行方差分析(F檢驗)和兩兩Q檢驗。
2 結果
21 大鼠一般情況
實(shí)驗期間各組動(dòng)物無(wú)死亡。除對照組外,各組大鼠皮膚染鎘的地方出現結節,甚至潰爛不愈,而且均出現程度不同的精神萎靡癥狀,且以單染鎘組癥狀最為明顯。
22 茶多酚對大鼠體內鎘蓄積的影響見(jiàn)表1、
表2表1、表2顯示,大鼠染鎘后,鎘可在肝臟、腎臟、骨骼及睪丸組織中蓄積(P<005),并有少部分鎘從尿和糞便排出,致使尿鎘和糞鎘含量高于正常對照組(P<005)。相對于單染鎘組,給予茶多酚干預后,中高劑量干預組肝鎘和睪丸鎘含量下降(P<005),尿鎘和糞鎘排出量增加(P<005),且具有明顯的劑量效應關(guān)系。而腎鎘、骨鎘未見(jiàn)顯著(zhù)性差異(P>005);茶多酚尚可降低正常大鼠肝臟鎘含量(P<005)。
23 茶多酚促排鎘對肝腎功能的影響
表3顯示,在此實(shí)驗劑量下染鎘對大鼠肝功能和腎功能未見(jiàn)明顯影響(P>005),給予茶多酚灌胃后,各干預組大鼠肝功能和腎功能未見(jiàn)明顯改變(P>005)。
3 討論
動(dòng)物試驗研究表明[4]鎘能在多種臟器中蓄積,在肝、腎、睪丸、附睪中蓄積,本實(shí)驗結果顯示茶多酚具有良好的促排鎘作用。
鎘進(jìn)入體內自然排泄非常緩慢,在人體內鎘的生物學(xué)半衰期長(cháng)達19-30年。近年來(lái)的研究表明鎘從機體排泄主要有兩條途徑:(1)從尿排出鎘進(jìn)入機體后通過(guò)血液循環(huán)致肝臟蓄積,肝臟中的鎘誘導金屬硫蛋白(MT)的合成,然后鎘與金屬硫蛋白結合形成CdMT復合物,CdMT從肝臟排出通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入腎臟,經(jīng)腎臟從尿排出[5]。(2)從糞便排出轉基因動(dòng)物研究表明在MTnull動(dòng)物中,較多的鎘從膽汁分泌并從糞便排出提示鎘可直接經(jīng)膽道系統排入腸道隨糞便排出[6],另外鎘誘導腸道上皮細胞合成金屬硫蛋白(MT)形成CdMT復合物可從腸上皮分泌入腸道隨糞便排出。本研究結果表明,亞慢性低劑量染鎘后鎘可在肝臟(2872 μg/g濕重)、腎臟(5726 μg/g濕重)、睪丸蓄積(63011 ng/g濕重),且腎臟的蓄積量大于肝臟,提示慢性鎘中毒鎘主要蓄積于腎臟,與相關(guān)文獻報道一致[7]給予茶多酚干預后,可見(jiàn)染鎘大鼠的肝臟、睪丸鎘含量下降,尿鎘和糞鎘排出量增加,提示茶多酚可促進(jìn)體內蓄積鎘排出,我們尚對正常對照組和茶多酚組臟器和尿糞鎘含量進(jìn)行比較,發(fā)現與正常對照組相比,茶多酚組的肝鎘含量降低,腎鎘含量有下降的趨勢,糞鎘和尿鎘含量有增高的趨勢,提示茶多酚不僅能夠促進(jìn)染鎘大鼠鎘排出,還能促進(jìn)正常大鼠體內鎘排出,具有較強的驅鎘作用。
從本研究結果可以看出,茶多酚可促進(jìn)鎘從尿和糞便兩條途徑排出,且不加重肝腎損傷,茶多酚驅鎘的可能機理有兩方面:(1)茶多酚直接絡(luò )合作用由于茶多酚具有多酚結構,具有較強的絡(luò )合金屬離子性能。體外實(shí)驗證實(shí)茶多酚可以絡(luò )合Ca2+、Cu2+、Fe3+及Fe2+等10種金屬離子[8-9],但Lavid等[10]研究表明在體外多酚類(lèi)單體物質(zhì)結合Cd2+的能力很弱,但富含多酚類(lèi)的植物卻有很強的富集鎘能力,提示在植物中聚合化的多酚類(lèi)物質(zhì)才有螯合鎘能力。(2)茶多酚誘導金屬硫蛋白的形成Kuo SM等研究表明[11]兒茶素、爍精(Quercetin)(多酚類(lèi)物質(zhì))對鎘誘導的腸上皮細胞金屬硫蛋白的表達沒(méi)有影響,我們的前期實(shí)驗也發(fā)現,茶多酚對染鎘大鼠肝臟金屬硫蛋白含量沒(méi)有影響[12],提示茶多酚通過(guò)促進(jìn)MT與Cd2+結合形成CdMT從尿排出或從腸黏膜細胞排入腸道的可能性比較小。綜合上述兩方面的研究,其較可能的機理是茶多酚經(jīng)消化吸收后形成的代謝物與肝臟或血液循環(huán)中的Cd2+形成復合物經(jīng)腎臟從尿排出,也可從膽道隨膽汁分泌從糞便排出,具體機制尚有待進(jìn)一步研究。
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