底砷染毒对小鼠生长发育影响的实验研究

底砷染毒对小鼠生长发育影响的实验研究

胡晓山周玉艳

1.荣成市疾病预防控制中心；山东威海264300

2.荣成市人民医院；山东威海264300

【摘要】目的研究不同剂量的砷染毒对小鼠一般情况的损伤。方法选择40只健康的昆明种小白鼠，体重：18~22g，试验组分为对照组和MC染毒组(浓度分别为50、500、5000μg/L)，每组10只，雌雄各半,经饮水染毒。记录小鼠每天饮水量并观察小鼠食量、精神状况及活动情况，每周称体重一次并做记录。数据应用SPSS14.0统计软件进行分析。结果一般情况：对照组小鼠活动正常，皮毛光亮，染毒组状态稍差，并且活动也略有减少。时间因素：运用单因素资料的方差分析得三组实验组与对照组均P＜0.05，拒绝H0，接受H1，有统计学意义。四组小鼠的的体重均随着时间的变化而不同。砷对小鼠体重的影响：小鼠体重的增加受时间与处理因素双重作用的影响,即在各时间点上不同剂量的砷对小鼠体重的变化是有影响的。结果显示低、中、高剂量组均对小鼠体重起到抑制作用。且较对照组来说实验组体重均较早趋于稳定。实验组中高剂量组较低中剂量组更早趋于稳定状态，但随着剂量的增加和注射时间的延长其体重变化还未观察到有统计学显著性的剂量反应关系。结论通过统计分析可见剂量与时间对小鼠体重的影响存在交互作用，小鼠体重的增加受时间与处理因素双重作用的影响。

【关键词】砷；小鼠；体重

砷和它的化合物是常见的环境污染物。近年来，随着工业废水和生活污水的排放，饮水中砷含量急剧增加，对人类健康也产生了很大的威胁，已成为重要的环境问题。世界上多个国家和地区的饮用水水源中都曾先后分离并检测出砷含量超标，在多数发达国家已经引起高度的重视并得到有效控制。但在一些发展中国家，未能有效地控制砷污染。部分贫困地区，人们甚至直接饮用未经任何处理的污染水源。因此，砷对人体健康可能造成的长远危害已不容忽视。除急性毒性作用以外，长期、低浓度的砷暴露最大的潜在危害是提高相关人群的癌症发病率。国内外大量的动物试验和流行病学资料表明，长期饮用低浓度砷污染的水与原发性肝癌、大肠癌和胃肠道肿瘤的高发率有关[1]。近年来大量的动物试验研究表明[2]，砷能够通过损伤DNA、染色体和基因等遗传物质，对人体产生远期危害。目前，为了保障人民的身体健康，我国现颁布执行的生活饮用水水质卫生规范（2001，0.001mg/L）和地表水环境质量标准（GB3838-2002。）都包含了砷元素的检测项目；世界卫生组织(WHO)在其推荐的饮用水标准指导（第二版）中也增加了砷等指标（WHO.1998），其中都有关于砷元素的检测。本文将从动物的生长发育及活动情况的变化观察砷对小鼠一般情况的影响并初步探讨其可能的作用机制。

1材料与方法

1.1实验动物及试剂

（1）实验动物：昆明种小白鼠校动物房

（2）实验试剂：三氧化二砷

高纯水自制

1.2实验仪器及耗材

低温冰箱（-80℃）美国Forma公司

电子天平奥豪斯国际贸易（上海）有限公司

实验室专用超纯水机台湾艾柯

1.3实验方法

（1）动物造模：首先选择40只健康的昆明种小白鼠，体重：22-27g，试验组分为对照组和砷染毒组(饲水浓度分别为50、500、5000μg/L)，每组10只小鼠，雌雄各半记录各组的每日饮水量。

（2）一般情况的观察：记录小鼠每天饮水量并观察小鼠食量及精神状况，每周称体重一次并做记录。

（3）统计学方法：采用SPSS14.0进行分析，体重用重复测量资料的方差分析。

2结果

2.1一般情况观察

对照组小鼠活动正常，皮毛光亮，各染毒组状态稍差，并且活动也略有减少。

2.2各组小鼠饲料饮水量结果

由表1可知，各组小鼠每日平均饮水量和饲料消耗量之间差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.3对体重影响结果

（1）对于时间因素，三组实验组与对照组组均P＜0.05，拒绝H0，接受H1,有统计学意义。四组小鼠的体重均随着时间的变化而不同。

（2）时间因素与不同处理因素的交互效应，四组均P＜0.05，拒绝H0，接受H1，有统计学意义。可认为时间与处理因素之间存在交互效应。说明小鼠体重的增加受时间与处理因素双重作用的影响。

（3）通过轮廓分析可知各剂量组体重变化趋势走势一直，但染毒组较对照组体重更早趋于稳定状态。染毒组中又以高剂量染毒组最早趋于稳定。

3讨论

饮水中含砷较低时（10～30mg/g），导致生长滞缓，怀孕减少，自发流产较多，死亡率较高。骨骼矿化减低，在羊和微型猪还观察至心肌和骨骼肌纤维萎缩，线粒体膜有变化可破裂。砷在体内的生化功能还未确定，但研究提示砷可能在某些酶反应中起作用，以砷酸盐替代磷酸盐作为酶的激活剂，以亚砷酸盐的形式与巯基反应作为酶抑制剂，从而可明显影响某些酶的活性。有人观察到，在做血透析的患者其血砷含量减少，并可能与患者中枢神经系统紊乱、血管疾病有关。单质砷无毒性，砷化合物均有毒性。三价砷比五价砷毒性大，约为60倍；有机砷与无机砷毒性相似。人口服三氧化二砷中毒剂量为5～50mg，致死量为70～180mg(体重70kg的人，约为0.76～1.95mg/kg，个别敏感者1mg可中毒，20mg可致死，但也有口服10g以上而获救者)。人吸入三氧化二砷致死浓度为0.16mg/m3(吸入4h)，长期少量吸入或口服可产生慢性中毒。在含砷化氢为1mg/L的空气中，呼吸5～10分钟，可发生致命性中毒[3]。三价砷会抑制含-SH的酵素，五价砷会在许多生化反应中与磷酸竞争，因为键结的不稳定，很快会水解而导致高能键(如ATP)的消失。氢化砷被吸入之后会很快与红血球结合并造成不可逆的细胞膜破坏。低浓度时氢化砷会造成溶血(有剂量-反应关系)，高浓度时则会造成多器官的细胞毒性。总之，砷元素有相当多的生物毒性，本实验从小鼠亚慢性染毒后一般情况的变化初步研究了砷的致毒机理。

通过统计分析可见剂量与时间对小鼠体重的影响存在交互作用，小鼠体重的增加受时间与处理因素双重作用的影响。

参考文献

[1]钱芸，戴树桂，刘广良．富营养化淡水水体中砷污染情况的研究进展[J]．环境污染治理技术与设备，2002,3(8)：13-17．

[2]沈建国．三氧化二砷的污染毒性和检测[J]．预防医学情报杂志，2001,17(1)：10-l1．

[3]闫海，潘纲，张明明．砷元素毒性的研究进展[J].生态学报，2002,22(11)：1968-1975．