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微量元素硼对大鼠营养和毒性作用及作用机理的研究

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论文说明:缩略词表

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第1章前言

1.1立题依据

1.2文献综述

1.2.1硼的理化性质及其在自然界的分布

1.2.2机体对硼的吸收与代谢

1.2.3硼对人和动物的营养作用

1.2.4硼对人和动物的毒性作用

1.3本研究的目的和意义

第2章材料与方法

2.1试验设计与总体方案

2.2试验材料

2.2.1试验动物与分组

2.2.2动物饲料

2.2.3主要试剂与药品

2.2.4主要仪器设备

2.2.5载玻片和盖玻片的处理

2.2.6主要试剂配制

2.2.7主要染液配制

2.3试验方法

2.3.1动物饲养

2.3.2样品采集

2.3.3样品处理

2.3.4指标测定

2.3.4数据处理

第3章结果与分析

3.1硼对大鼠生长及器官发育的影响

3.1.1硼对大鼠体质量、平均日增重、体长和Lee's指数的影响

3.1.2硼对大鼠器官质量的影响

3.1.3硼对大鼠器官指数的影响

3.1.4硼对大鼠小肠和大肠长度及其指数的影响

3.2硼对大鼠血液生理生化的影响

3.2.1硼对大鼠血细胞数和血红蛋白含量的影响

3.2.2硼对大鼠白细胞分类计数的影响

3.2.3硼对大鼠血清生化指标的影响

3.2.4硼对大鼠各种血细胞形态结构的影响

3.3硼对大鼠血清及器官抗氧化系统的影响

3.3.1硼对大鼠血清抗氧化能力的影响

3.3.2硼对大鼠器官抗氧化能力的影响

3.4硼对大鼠器官的显微和超微结构影响

3.4.1硼对大鼠消化器官组织结构的影响

3.4.2硼对大鼠睾丸超微结构的影响

3.4.3饮水硼对大鼠脾脏显微结构的影响

3.4.4硼对大鼠腺垂体超微结构的影响

第4章讨论

4.1不同水平硼对雌雄大鼠的生长和器官发育存在不同影响

4.1.1硼对大鼠生长性能的影响

4.1.2硼对大鼠器官发育的影响

4.2不同水平硼对大鼠的血液生理生化具有不同作用

4.2.1硼对大鼠血细胞计数及形态结构的影响

4.2.2硼对大鼠各项血液生化指标的影响

4.3不同水平硼对大鼠血清和器官的抗氧化系统具有不同影响

4.4不同水平硼对大鼠的各器官组织结构与功能具有不同影响

4.4.1适量硼对大鼠各器官的组织结构与功能有一定促进作用

4.4.2高硼对大鼠各器官的组织结构与功能有一定损伤甚至毒性作用

4.5微量元素硼对大鼠的营养与毒性作用机制

第5章结论

第6章本课题创新之处及下一步研究计划

6.1本课题创新之处

6.2下一步研究计划

参考文献

致谢

作者简历

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摘要

硼(B)是地壳中含量很低的一种非金属微量元素,是植物的必需微量元素。硼及其化合物广泛用于工业、农业、畜牧业、化妆品和医疗卫生等部门。近年来研究表明,适量硼对人和动物具有营养作用,高剂量硼则对人和动物具有不利影响,甚至毒性作用。本课题以196只清洁级SD大鼠为试验动物,研究饮水添加硼40、80、160、320、640mg/L对大鼠的生长与器官发育、血液生理生化、血清和器官抗氧化能力、以及舌、胃、肝脏、胰腺、睾丸、附睾、脾脏和腺垂体等器官显微和超微结构的影响,探讨硼对大鼠的营养和毒性作用机理。具体内容如下: 1.硼对大鼠生长及器官发育的影响通过测定大鼠体重、体长和器官质量或长度,计算Lee's指数和相应器官指数,研究硼对雌雄大鼠生长和器官发育的影响。结果显示:饮水添加硼40~320mg/L对大鼠BM、ADG、Lee's指数、器官质量及肠管长度与指数多无显著影响(p>0.05),对65d雄性大鼠肝、肾上腺、胸腺和睾丸质量有多有显著降低作用(p<0.05或p<0.01);添加硼40~80mg/L对95d大鼠器官质量多有升高作用,但差异不显著(p>0.05);添加硼640mg/L对大鼠BM、ADG、Lee's指数和器官质量(或长度)及其指数多有显著影响(p<0.05或p<0.01)。结果表明,饮水添加硼40~80mg/L对65d大鼠生长及器官发育有较明显促进作用;添加硼160~320mg/L多有较明显的不良影响;添加硼640mg/L则有明显的抑制甚至毒性作用。 2.硼对大鼠血液生理生化的影响通过血细胞计数、血红蛋白含量测定、血清部分生化指标测定、血涂片染色及血细胞形态结构观察,研究硼对大鼠血液生理生化的影响。结果显示:与同日龄对照组相比较,各试验组网织红细胞数不同程度升高;试验I、Ⅱ组红细胞数和血红蛋白含量多显著升高(P<0.05),白细胞数和白细胞分类计数多无显著差异(P>0.05):试验III~V组的红、白细胞数和血红蛋白含量显著降低(P<0.05或P<0.01)低于同日龄对照组,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和单核细胞比例多显著降低(P<0.05或P<0.01),95d淋巴细胞比例显著升高(P<0.05)。试验Ⅰ组红细胞和无粒白细胞形态结构无明显变化,有粒白细胞胞核体积增大:试验II~V组,随硼添加量增大,变形、破损、崩解的红细胞增多,淋巴细胞胞核先固缩后肿胀,有粒白细胞胞质内颗粒减少或消失,胞核难以着色,试验V组多叶型中性粒细胞增多。试验I~IV组血清胆固醇含量不同程度降低,试验V组显著升高(P<0.05或P<0.01)。65d试验III、V组和95d试验V组血糖水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。各试验组血清TRP含量差异不显著(P>0.05)。65d试验Ⅲ组和95d试验V组血清ALT活性显著降低(P<0.05)。65d试验V组血清AST活性显著升高(P<0.05),95d试验I、V组显著降低(P<0.05)。65d试验V组血清ALP活性显著降低(P<0.05)。65d试验Ⅰ组血钙水平显著升高(P<0.05),65试验IV、V组和95d试验II~IV组显著降低(P<0.05或P<0.01)。95d试验IV、V组血磷水平显著降低(P<0.05)。65d试验Ⅲ组和95d试验V组血镁水平显著下降(P<0.05)。结果表明,饮水添加40mg/L硼对大鼠血细胞发生、增殖分化及形态结构与功能有明显促进作用;添加80~640mg/L硼对血细胞形态结构与功能有不同程度损伤,甚至毒性作用;饮水添加40~640mg/L硼对血清各项生化指标有不同程度的影响。 3.硼对大鼠血清和器官抗氧化能力的影响使用SOD、CAT、MDA、GSH-PX和考马斯亮兰试剂盒测定血清和器官的SOD、CAT和GSH-PX活性,以及MDA和组织蛋白含量。结果显示:饮水添加40mg/L硼对大鼠血清各抗氧化指标无显著影响(P>0.05);使95d多个器官SOD、CAT和GSH-PX活性有显著升高,部分器官MDA含量显著降低(P<0.05或P<0.01)。添加80mg/L硼可显著升高95d大鼠血清SOD活性及部分器官SOD、CAT和GSH-PX活性(P<0.05或P<0.01);显著降低延髓和肝MDA含量(P<0.05)。添加160mg/L硼对95d大鼠血清SOD和部分器官SOD、CAT、GSH-PX活性,以及少数器官MDA含量有显著升高作用:对95d血清MDA含量及部分器官MDA含量、SOD和GSH-PX活性则有显著降低作用(P<0.05或P<0.01)。添加320mg/L硼对65d大鼠血清MDA含量,95d大鼠血清和部分器官SOD活性,多个器官MDA含量,以及部分器官CAT和GSH-PX活性有显著升高作用(P<0.05或P<0.01);对95d血清和多个器官GSH-PX活性,部分SOD和CAT活性有显著降低作用(P<0.05或P<0.01)。添加640mg/L硼对大鼠血清MDA含量及SOD、CAT和GSH-PX活性多有显著影响,多数器官SOD、CAT和GSH-PX活性显著降低(P<0.05或P<0.01);对95d大鼠各器官MDA含量有明显升高作用。结果表明,饮水添加40~80mg/L硼可不同程度提高机体的抗氧化能力;添加320~640mg/L硼对机体的抗氧化系统则有不良影响甚至毒性作用。 4.硼对大鼠器官显微和超微结构的影响利用光镜和电镜制片技术观察95d大鼠舌、胃、肝、睾丸、脾和腺垂体等6个器官的显微和超微结构。结果显示:试验I、Ⅱ组各器官组织结构发育良好,器官结构清晰,各种细胞排列规则、整齐;细胞内胞核场染色质增多,胞质内线粒体、RER和高尔基复合体等细胞器发达,腺垂体分泌细胞体积增大,分泌颗粒数量增多;各器官和细胞的结构呈现功能旺盛状态。表明饮水添加40~80mg/L硼对大鼠各器官的组织结构与功能有较明显的促进与增强作用,其中以添加40mg/L硼组的作用效果最好。试验Ⅲ组大鼠各器官组织结构可见不同程度轻微病变,表明饮水添加160mg/L硼对大鼠舌、肝脏、胰腺、睾丸等器官发育及组织结构与功能有较轻微不良影响或损伤作用。试验IV、V组大鼠各器官显微和超微病变明显,舌丝状乳头项部溶解,味蕾萎缩;胃黏膜上皮细胞坏死、脱落,胃底腺萎缩、结构混乱;肝细胞萎缩或肿胀,各种细胞器数量减少、结构不同程度破坏;睾丸萎缩,各种生精细胞显著减少,细胞内线粒体、高尔基复合体等细胞器破坏严重。各器官病理组织学变化与硼添加量存在明显相关性,表明饮水添加320和640mg/L硼对大鼠各器官发育及组织结构与功能有明显不良影响和损伤作用,甚至表现明显毒性作用。

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