【摘 要】
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农药被广泛用于农业和家庭病虫害防治,农药暴露对环境、生态系统和人类健康造成潜在危害。水果、蔬菜及动物源性食品中同时存在多种杀虫剂,导致许多国家农药中毒的发病率和死亡率升高。在过去的几十年里,拟除虫菊酯作为更环保的产品之一,已取代了有机磷类农药,一直被作为全球农业中广泛使用的杀虫剂。溴氰菊酯(Deltamethrin,DM)是一种人工合成的拟除虫菊酯杀虫剂,具有亲脂性的特性,易透过血脑屏障,长期累积
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农药被广泛用于农业和家庭病虫害防治,农药暴露对环境、生态系统和人类健康造成潜在危害。水果、蔬菜及动物源性食品中同时存在多种杀虫剂,导致许多国家农药中毒的发病率和死亡率升高。在过去的几十年里,拟除虫菊酯作为更环保的产品之一,已取代了有机磷类农药,一直被作为全球农业中广泛使用的杀虫剂。溴氰菊酯(Deltamethrin,DM)是一种人工合成的拟除虫菊酯杀虫剂,具有亲脂性的特性,易透过血脑屏障,长期累积会造成脑损伤。DM还可以刺激谷氨酸受体,干扰钙通道的正常功能,最终导致动物抽搐。因此,探究减轻DM诱导大脑损伤的潜在机制具有非常重要的临床意义。硒是维持人体健康所必需的微量元素。酵母硒(Selenium Yeast,SY)是一种有效、安全、天然的膳食硒来源,作为有机硒的一种,SY具有很强的抗氧化、抗癌、抗炎、抗凋亡和增强免疫力等作用。鹌鹑的养殖量仅次于鸡,是重要的特种经济动物。作为禽鸟类动物,鹌鹑的毒性效应与环境相似。另外,鹌鹑作为食用动物,与人类的健康和动物源性食品安全密切相关。大脑耗氧量大,易受氧化损伤,本研究旨在探索SY对DM导致的鹌鹑大脑损伤是否具有治疗效果和应用潜力。本试验分为两部分进行探索。第一部分为DM剂量依赖性试验,选取40只21日龄健康雄性鹌鹑,体重控制在90±13 g之间,室内相对湿度范围控制在50%-60%,温度控制在23-26°C。在试验期间给予鹌鹑标准饲粮,人工控制光照,均自由采食饮水。将雄性鹌鹑随机分为四组(n=10):对照组(生理盐水)、DM低、中、高剂量组(15 mg/kg、30 mg/kg、45 mg/kg的DM溶液)。进行为期12周的灌胃给药试验后,检测DM暴露后鹌鹑氧化应激、大脑炎症和细胞凋亡的情况。收集动物的血液及组织样本进行以下检测:用血细胞计数板和血红蛋白(Hemoglobin,Hb)试剂盒检测DM对鹌鹑血液红细胞、白细胞和血红蛋白的影响;使用试剂盒对氧化应激指标进行检测:丙二醛(Methane dicarboxylic aldehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)以及还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH);鹌鹑大脑组织病理学以及超显微结构观察。第二部分为SY干预DM诱导的脑毒性试验,选取40只21日龄健康雄性鹌鹑,进行为期12周的试验,体重控制在90±13 g之间,将雄性鹌鹑随机分为四组(n=10):对照组(生理盐水)、DM组(45 mg/kg)、DM+SY组(45 mg/kg DM+400mg/kg SY)和SY组(400 mg/kg)。末次试验后,收集动物血液及组织样本进行以下检测:使用试剂盒进行氧化应激指标检测:GSH含量、SOD活性和MDA含量;苏木精-伊红染色(H&E染色)观察大脑组织病理学变化;用荧光定量PCR法和免疫印迹法验证相关信号通路。DM剂量依赖性试验结果显示,随着DM剂量的升高,鹌鹑出现不同程度的精神萎靡、羽毛杂乱无光及水样粪便;DM暴露导致鹌鹑氧化应激指标以及WBC数量均呈现剂量依赖性变化;另外,根据大脑组织病理学和超显微结构的观察,表明DM通过氧化应激诱导鹌鹑大脑损伤,并呈现出剂量依赖性。SY干预DM诱导的大脑毒性试验结果显示,DM组MDA含量较对照组比显著升高,SOD活力和GSH水平较对照组相比显著降低;大脑组织病理学结果表明,DM诱导了鹌鹑大脑损伤,经过SY的干预,明显缓解了鹌鹑大脑损伤,SY治疗组氧化应激指标也得到了明显改善;此外,核因子E2相关因子(Nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)、血红素加氧1(Heme oxygenase 1,HO-1)和苯醌氧化还原酶(NAD(P)H quinone dehydrogenase 1,NQO1)等指标结果显示,SY通过激活Nrf2信号通路,降低DM致鹌鹑大脑氧化应激,增强机体抗氧化能力;Toll-样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)m RNA相对表达量检测结果显示,SY降低TLR4的水平,从而减轻了DM诱导的鹌鹑大脑炎症和细胞凋亡,缓解了DM的神经毒性作用,对大脑起到了保护作用。综上所述,SY通过激活Nrf2信号通路,降低DM引起的氧化应激,从而干预DM致鹌鹑大脑损伤。食源性摄入SY有望为畜禽DM中毒防治提供新思路,以及成为保障动物源性食品安全的新方法。
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