纳米级硅酸盐结构微粒（PBAA）驱除猪饲料铅效果及其机理研究

论文题目: 纳米级硅酸盐结构微粒（PBAA）驱除猪饲料铅效果及其机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物营养与饲料科学

作者: 余东游

导师: 许梓荣

关键词: 纳米级硅酸盐结构微粒,吸附,毒性

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本课题以纳米级硅酸盐结构微粒（PBAA）为吸附材料,重金属铅为吸附对象,应用Caco-2细胞模型模拟动物消化道上皮细胞,探讨了在不同的暴露条件下,PBAA与铅对肠上皮细胞的毒性、PBAA吸附铅毒的效果以及它们对肠上皮细胞中DMT1基因表达的影响。并以“杜长大”三元杂交猪为试验动物,研究了PBAA驱铅对生长肥育猪生长性能、肌肉肉色与失水率、组织器官铅的残留、造血、免疫、抗氧化及生长生殖相关激素的内分泌变化的影响。体外细胞培养中PBAA设置0.02%、0.1%、0.5%三个浓度梯度,铅设置5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg╱L、80mg/L五个梯度,每梯度设3个重复,分别测定了在不同作用时间下它们对细胞的毒性反应（对Caco-2细胞增殖率及其形态的影响）,并设置不加材料、含5mg/L pb2+、5mg/L pb2++0.5%PBAA三组,每个处理各3瓶,培养24h测定了PBAA添加与否铅对DMT1mRNA丰度的影响。饲养试验采用2×2二因子重复试验设计,选择96头体重33kg左右的杜长大三元杂交猪随机分成4组,每组设3个重复,每个重复8头。试验猪分别饲喂基础日粮（对照组）、基础日粮+0.5%PBAA、基础日粮+10.0mg/kg铅、基础日粮+10.0mg/kg铅+0.5%PBAA。饲养试验结束后,随机从各组的每个重复各选取试验猪4头（公母各半）,共48头,在自由饮水禁食24小时后屠宰取样,并进行分析测定。体外细胞培养结果表明:不同浓度的PBAA在不同作用时间对细胞活力无显著性影响（p>0.05）。而铅浓度达到40、80mg/L时,降低了Caco-2细胞的增殖率（p<0.05）,明显改变了细胞的形态。且作用时间越长,铅对细胞增殖率的抑制作用越大,呈明显的时效关系。当在含铅的细胞培养液中同时添加0.5%PBAA,Caco-2细胞的活力保持正常。此外,与对照组相比,在维持液中添加5mg╱L的铅组Caco-2细胞中的DMT1 mRNA丰度显著降低了50%（p<0.01）,而加铅同时加0.5%PBAA后,Caco-2细胞中的DMT1 mRNA丰度较5mg╱L铅组提高了81.82%（p<0.01）,与对照无明显差异（p>0.05）。饲养试验显示:与对照组比较,添加10mg/kg铅组猪的日增重、日采食量著降低了11.10%（P<0.05）、3.13%（p<0.05）,料重比增高了9.06%（p<0.05）。而添

论文目录:

主要缩略词

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1 铅的理化性质与代谢

1.1.1 铅的理化性质与分布

1.1.2 铅在动物体内的吸收、转运、分布和排泄

1.2 铅的毒性及其作用机理

1.2.1 对生产性能的影响

1.2.2 对造血系统的影响

1.2.3 对神经系统的影响

1.2.3.1 对血脑屏障发育的影响

1.2.3.2 对神经细胞发育的影响

1.2.3.3 对神经细胞粘附分子发育的影响

1.2.3.4 对星形胶质细胞发育的影响

1.2.3.5 对突触的形成及信息传递的影响

1.2.4 对生殖系统的影响

1.2.4.1 铅的雄性动物生殖毒性

1.2.4.2 铅的雌性动物生殖毒性

1.2.5 铅免疫毒性的研究

1.2.5.1 铅对宿主抵抗力的影响

1.2.5.2 铅对体液免疫功能的影响

1.2.5.3 铅对细胞免疫功能的抑制作用

1.2.6 对骨代谢的影响

1.2.7 铅对细胞凋亡的影响

1.2.8 铅对基因表达的影响

1.2.8.1 铅与基因多态性

1.2.8.2 铅与基因表达

1.2.8.3 铅与基因调控

1.3 铅与其它微量养分之间的相互关系

1.3.1 铅与微量元素

1.3.1.1 铅与铁

1.3.1.2 铅与硒

1.3.1.3 铅与锌

1.3.1.4 铅与钙

1.3.1.5 铅与铜

1.3.2 铅与维生素

1.3.2.1 铅与维生素C

1.3.2.2 铅与维生素Bl

1.4 动物生产中铅的来源及其解毒防治

1.4.1 动物生产中铅的来源

1.4.1.1 大气

1.4.1.2 水

1.4.1.3 饲料

1.4.1.4 其他来源

1.4.2 铅的解毒与防治

1.4.2.1 CaNa_2EDTA与BAL法

1.4.2.2 DMSA法

1.4.2.3 补钙法

1.4.2.4 MT法

1.4.2.4 硅酸盐法

1.4.2.5 其它吸附剂

1.5 铅的危害及其卫生标准

1.6 纳米技术在动物营养中的应用

1.6.1 纳米技术中的概念

1.6.2 纳米材料的独特性能

1.6.2.1 表面效应与化学活性

1.6.2.2小尺寸效应与光学、磁学、力学特性

1.6.2.3 量子尺寸效应

1.6.2.4 宏观量子隧道效应

1.6.3 纳米技术在动物饲料与营养中的应用

1.6.3.1 饲料资源或原料

1.6.3.2 植物性饲料原料

1.6.3.3 动物性饲料原料

1.6.3.4 矿物元素添加剂

1.6.3.5 非营养性添加剂

1.6.3.6 纳米微粒的吸附、杀菌作用

1.7 本研究的目的、意义与内容

第二章 PBAA与铅的体外试验

2.1 材料与方法

2.1.1 试验材料

2.1.2 试验方法

2.1.2.1 Caco-2细胞的培养

2.1.2.2 PBAA对Caco-2细胞增殖的影响

2.1.2.3 铅对Caco-2细胞增殖的影响

2.1.2.4 PBAA驱除铅对Caco-2细胞增殖的影响

2.1.2.5 PBAA和铅影响Caco-2细胞形态的观察

2.1.2.6 PBAA和铅影响Caco-2细胞DMT1 mRNA丰度的测定

2.1.3 数据分析与统计

2.2 结果

2.2.1 PBAA对Caco-2细胞增殖活力的影响

2.2.2 铅对Caco-2细胞增殖活力的影响

2.2.3 PBAA吸附铅后对Caco-2细胞增殖的影响

2.2.4 PBAA和铅对Caco-2细胞形态的影响

2.2.5 对Caco-2细胞中DMT1 mRNA丰度的影响

2.2.5.1 DMT1基因片段的克隆与序列分析

2.2.5.2 Caco-2细胞中DMT1 mRNA丰度

2.3 讨论

第三章 PBAA与铅的动物试验

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验方法

3.1.2.1 饲养试验

3.1.2.2 屠宰试验

3.1.2.3 组织与粪尿中铅含量的测定

3.1.2.4 血液指标的测定

3.1.2.5 肌红蛋白的测定

3.1.2.6 全血和肝脏中δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶(δ-ALAD)的测定

3.1.2.7 血清中免疫球蛋白水平的测定

3.1.2.8 T淋巴细胞转化试验

3.1.2.9 血清与组织抗氧化指标的测定

3.1.2.10 肝细胞Cu，Zn-SOD mRNA丰度的测定

3.1.2.11 肝脏中金属硫蛋白(MT)含量测定

3.1.2.12 肝脏中ATP酶活的分析

3.1.2.13 血清生化指标测定

3.1.2.14 血清激素指标测定

3.1.2.15 组织中微量元素含量的测定

3.1.2.16 切片制备与显微镜检

3.1.3 数据分析与统计

3.2 研究结果

3.2.1 PBAA对猪生长性能的影响

3.2.2 PBAA对猪组织与粪尿中铅残留的影响

3.2.2.1 对猪组织中铅残留的影响

3.2.2.2 对猪粪尿中铅残留的影响

3.2.3 对猪肉色和滴水损失率的影响

3.2.4 对造血系统的影响

3.2.5 对免疫指标的影响

3.2.5.1 对免疫器官及T-淋巴细胞的影响

3.2.5.2 对血清免疫球蛋白水平的影响

3.2.6 对猪抗氧化能力的影响

3.2.6.1 对血清中抗氧化指标的影响

3.2.6.2 对肝脏中抗氧化指标的影响

3.2.6.3 对肝脏细胞Cu，Zn-SODmRNA丰度的影响

3.2.7 对血清激素水平的影响

3.2.8 对肝脏中金属硫蛋白含量及ATP酶活的影响

3.2.9 对主要组织中铁、钙、锌、铜分布的影响

3.2.10 对血清生化指标的影响

3.2.11 对肝脏微结构的影响

3.3 讨论

3.3.1 PBAA驱除铅对猪生长性能的影响

3.3.2 对猪肉色与滴水失水率的影响

3.3.3 PBAA对铅在猪体内残留及脏器的影响

3.3.4 PBAA驱除铅对造血功能的影响

3.3.5 PBAA对铅免疫毒性的影响

3.3.6 PBAA驱除铅对猪抗氧化能力的影响

3.3.7 PBAA消除铅对猪骨代谢的影响

3.3.8 PBAA消除铅对猪组织中微量元素分布的影响

3.3.9 PBAA消除铅对金属硫蛋白的影响

3.3.10 PBAA消除铅对猪内分泌的影响

第四章提示与创新点

4.1 提示

4.2 创新点

参考文献

附录博士期间发表的论文

发布时间: 2005-07-27

纳米级硅酸盐结构微粒（PBAA）驱除猪饲料铅效果及其机理研究

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