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食品添加剂明矾对大鼠神经系统的影响

作　者: 李玉彩
导　师: 刘萍
学　校: 山东大学
专　业: 卫生检验
关键词: 明矾硫酸钾铝食品添加剂神经毒性大鼠
分类号: R114
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

【目的】食品添加剂明矾(硫酸铝钾)与人们的日常生活密切相关,广泛用于油炸食品、发酵食品、膨化食品及腌渍海产品、粉条等。目前在食品的加工制作过程中过量使用明矶的现象比较严重,造成食品中铝元素含量超过国家标准。研究显示铝是对人体有害的金属元素,过量的铝可在人体蓄积,产生慢性毒性作用,其中对神经系统的损害最为严重,能导致多种神经性病变,但是明矾对机体的损害却鲜有报道。本课题分两部分,一、从济南市市区采集各类食品,测定样品中明矶含量(以铝计);二、通过给Wisatr大鼠饲喂添加明矾的饲料,研究明矶对大鼠脑组织中丙二醛(Malondialdehe,MDA)、超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,sOD)、谷肤甘肤过氧化物酶(Glutathionepeorxidase,GSH-px)、P酶(Adenosine phosphtae,ATP)、单胺氧化酶(Monomaineoxidase,MAo)、乙酞胆碱酷酶(Aeetylcholinesterase,AChE)、乙酞胆碱(Aeetyleholine,Aeh)、单胺类神经递质[去甲肾上腺素(Norepin即hrine,NE)、肾上腺素(EpinERhrine,E)、多巴胺(DPoamien,DA)]及必需元素等的影响,来探讨明矾对大鼠神经系统的损伤机理。【方法】1.市售食品中食品添加剂明矾含量的调查在济南市区的超市、路边摊点、连锁食品店、农贸市场等场所采集蛋糕、面包、馒头、油条、粉丝粉条、锅巴等食品,经微波消解后,采用石墨炉原子吸收法测定样品中明矾含量(以铝计)。2.明矾对大鼠神经系统的损伤选择健康清洁级雄性Wistar大鼠32只,体重160-180 g,按体重随机分为4组,每组8只：对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组。对照组给予基础饲料；低、中、高剂量组大鼠饲料中添加不同剂量的食品添加剂明矾。喂饲30天后处死大鼠,快速解剖大鼠,取出大脑,-20℃冷藏备用。2.1明矾对大鼠体重和一般生长发育的影响每日观察大鼠一般情况及称量体重,记录大鼠每日体重,绘制体重变化趋势图。大鼠处死后,解剖出脑组织,称重,计算脑系数。2.2明矾对大鼠脑组织中抗氧化酶系统的影响称取大鼠脑组织制成匀浆,测定丙二醛活力,超氧化物歧化酶和谷甘肽过氧化物酶活力,研究明矾对大鼠脑组织中抗氧化酶系统的影响。2.3明矾对大鼠脑组织中ATP酶活力的影响称取大鼠脑组织制成匀浆,无机磷法测定Na+K+_ATP酶、Ca2+_ATP酶、Mg2+-ATP酶活性,探讨明矾对大鼠脑线粒体的损害。2.4明矾对大鼠脑组织中单胺氧化酶、乙酰胆碱酯酶活力及乙酰胆碱含量的影响称取大鼠脑组织制成匀浆,测定单胺氧化酶、乙酰胆碱酯酶活力及乙酰胆碱含量,探讨明矾对大鼠脑组织胆碱能神经系统的损害。2.5明矾对大鼠脑组织中必需元素的影响精确称取大脑组织约0.1g,于微波消解仪中消解,经石墨炉原子吸收光谱仪测定脑组织中锌、铜、铁、锰、钙、镁等元素的含量,研究明矾对脑组织中必需元素的影响。2.6明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质的影响2.6.1明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质含量的方法学研究采用高效液相色谱—荧光检测法检测样品中的NE、E、DA含量。色谱柱VP-ODS C18(250mmх2.0mm,4.6μm)。流动相：甲醇：水(2：98),含醋酸钠0.1mol/L (0.1mol/LHcL调pH：2.5-3),使用前经0.25μm核空膜过滤。流速：0.8ml/min,荧光激发波长：λEx=280nm,检测波长λEM=314nm。2.6.2明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质含量的测定实验结束后,取全脑组织,采用高效液相色谱—荧光检测法测定大鼠脑组织中单胺类神经递质[去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、多巴胺(DA)]的含量。2.7明矾对大鼠脑组织损伤的形态学观察大鼠脑组织固定、制作是蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色,进行病理学观察,观察明矾对大鼠神经系统病理形态学的改变。[结果]1.市售食品中食品添加剂明矾含量的调查样品测定结果显示,油炸食品中铝含量最高,其次分别为粉丝粉条、膨化食品、烘焙制品。共采集275份样品,其中208份超标,总超标率为75.64%；烘焙制品、膨化食品、油炸食品、其他食品中铝超标率分别为43.40%、58.33%、99.17%、97.30%。2.明矾对大鼠神经系统的损伤2.1明矾对大鼠体重和一般生长发育的影响实验期间大鼠体重缓慢增长,到实验结束时,实验组大鼠体重与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01),大鼠脑系数呈升高趋势,与对照组相比中、高剂量组大鼠系数显著增大,差异具有统计学意义(P<0.01)。2.2明矾对大鼠脑组织中抗氧化酶系统的影响随着饲喂明矾量的增加,低、中、高剂量组大鼠脑组织中MDA含量逐渐升高,与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.01)。低、中、高剂量组大鼠脑组织中SOD活性下降,低、中剂量组与对照组的差异无统计学意义,高剂量组的SOD活性显著低于对照组(P<0.05)。随着饲喂明矾量的增加,GSH-Px活性逐渐降低,中、高剂量组与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。2.3明矾对大鼠脑组织中ATP酶活力的影响低、中、高剂量组Na+K+_ATP酶活性逐渐降低,均低于阴性对照组(P<0.05)；低、中、高剂量组Ca2+_ATP酶活性与阴性对照组相比无统计学意义(P>0.05)；低、中剂量组Mg2+_ATP酶活性与阴性对照组相比无统计学意义(P>0.05),高剂量组活性低于阴性对照组(P<0.05)。2.4明矾对大鼠脑组织中单胺氧化酶、乙酰胆碱酯酶活力及乙酰胆碱含量的影响实验结果显示,随着饲喂明矾剂量的增加,低、中、高剂量组的MAO活力升高,高剂量组显著高于对照组(P<0.05),低、中剂量组与对照组相比差异无统计学意义；各实验组大鼠脑组织中AChE活力呈上升趋势,中、高剂量组显著高于对照组(P<0.01)；实验组大鼠脑组织中ACh含量降低,中、高剂量组与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.01)。2.5明矾对大鼠脑组织中必需元素的影响低、中、高剂量组大鼠脑组织中铝含量显著高于阴性对照组(P<0.01)；大鼠脑组织中铜、锰、铁、锌、钙、镁金属元素的含量下降,与对照组比较高剂量组大鼠脑组织中铜含量的降低具有统计学意义(P<0.05),各实验组大鼠脑组织中锌含量显著降低(P<0.05),低、中、高剂量组锰、铁、钙的降低无统计学意义(P>0.05),高剂量组大鼠大脑组织中镁元素含量低于阴性对照组(P<0.05)。2.6明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质的影响2.6.1明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质含量的方法学研究大鼠脑组织中三种儿茶酚胺类类神经递质在15min内分离完全且分离良好,保留时间分别为NE(4.72min)、E(6.30min)、DA(11.60min);三种儿茶酚胺类神经递质在0.01-1.0mg/L范围内,线性关系良好(r>0.999)。NE:Y=1878010X-19991.08121 (r=0.9997),最低检出浓度为2.44×10-5μg/L加标回收率为101.1%、94.2%和102.5%,NE：日内精密度RSD为3.97%、3.43%和3.54%,日间精密度RSD为5.2%、5.0%和4.8%；E:Y=3452550X-27173.43503 (r=0.9998),最低检出浓度为9.75×10-6μg/L,加标回收率为102.3%、99.5%和102.7%,E：日内精密度RSD为4.09%、4.01%和4.20%,日间精密度RSD为6.1%、5.9%和6.2%；DA:Y=1763690X-18643.75522(r=0.9998),最低检出浓度为2.55×10-5μg/L,加标回收率为99.9%、110.4%和92.4%,DA：日内精密度RSD为4.58%、4.37%和4.33%,日间精密度RSD为6.0%、5.5%和6.2%。2.6.2明矾对大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质含量的影响低、中、高剂量组大鼠脑组织中NE、E含量显著低于对照组(P<0.05)；中高剂量组大鼠脑组织中DA含量显著低于对照组(P<0.05)。2.7明矾对大鼠脑组织损伤的形态学观察阴性对照组大鼠脑细胞结构正常,细胞核清晰,间质没有水肿表现,低、中、高剂量组大鼠脑组织细胞核逐渐模糊,细胞质逐渐疏松,间质水肿现象逐渐明显,胞浆与胞核界限模糊,高剂量组有时可见核固缩成不规则形,核仁消失。[结论]1.食品中铝含量超标情况严重,油炸食品中铝含量最高。2.明矾影响大鼠体重增长和一般生长发育。3.明矾降低大鼠脑组织中抗氧化酶系统的活性,增强机体的脂质过氧化反应,对机体造成损害。4.明矾降低大鼠脑组织中ATP酶活力,同时降低单胺氧化酶及乙酰胆碱酯酶活性、升高乙酰胆碱含量。5.明矾影响大鼠脑组织中铜、铁、锌、锰、钙、镁等必需元素的水平。6.明矾降低大鼠脑组织中儿茶酚胺类神经递质含量,损害神经系统。7.明矾能够引起脑组织病理损伤。综上所述,明矾在一定程度上能造成大鼠脑组织神经系统的损害。

全文目录

中文摘要  6-11
英文摘要  11-17
符号说明  17-18
前言  18-23
材料与方法  23-37
结果  37-49
讨论  49-56
结论  56-57
附录  57-60
参考文献  60-69
致谢  69-70
攻读学位期间发表的论文  70-71
学位论文评阅及答辩情况表  71

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