广东兽药期刊《串珠镰刀菌素对鸡血清白介素-2含量的影响》
发布时间:13/05/18
串珠镰刀菌素对鸡血清白介素-2含量的影响
黄庆敏1 李家松1 蓝向波2
(1、广东省佛山市狮山镇农林服务管理中心 2、广州市兴达动物药业有限公司 广东南海 528222)
前言
在全球范围内,串珠镰刀菌(Fusarium monili-forme)是污染玉米等粮食作物的主要真菌,能产生多种毒素并给人类和
动物造成很大的危害。串珠镰刀菌素(Moniliformin,MON)是从串珠镰刀菌培养物中分离到的一种真菌毒素。该毒
素在自然界分布广泛,目前已知有十余种镰刀菌可产生MON,最高产毒量达33.7 g/kg。研究表明,MON对人和动物有
很强的毒性,并以心血管系统损害为特征 .
MON可由十多种镰刀菌产生,这些镰刀菌在自然界分布广泛,主要引起麦穗、谷粒及玉米等霉变,并能在
燕麦、大豆、高粱、大麦、小米、小麦及土壤中生长。影响毒素产生的因素很多,但绝对MON产生及产量的主要
因素有菌株、基质、温度和时间等。同一菌株,不同的菌株,产毒量也不同。培养基质不同,产毒量有差异,
玉米粒基质产毒量最高。
MON产生菌一般在25℃21d培养为宜,但镰型镰刀菌在34℃时产毒量最高,另外培养过程中间段性低温可诱导
产毒。
大自然存在MON主要污染玉米等粮食作物,在自然界污染严重。MON为浅黄色针状结晶,易溶于水和甲醇,不
溶于二氯甲烷和三氯甲烷。化学名称为3—羟基环丁—3—烯—1,2 二酮,在自然界通常以钠盐或钾盐的形式存在
(见图1)。MON对动物有较强的毒性作用,主要作用于增值活跃的细胞,如肝、脾、心肌、骨骼肌和软骨细
胞等。抑制细胞蛋白合成干扰细胞分裂增殖,对生物膜通透性和各种酶活性有明显影响,同时引起机体过氧化损伤
。动物MON中毒的症状主要表现为进行性肌无力、呼吸困难、共济失调、全身紫绀、昏迷直到死亡。动物的特征
性损害时心血管系统。小鸡表现为发生腹水,肠系膜肿胀、出血、心脏肥大,心肌细胞变性坏死,心肌线粒体增
多、肿胀。
白细胞介素—2主要是在促有丝分裂素或特异性抗原刺激下,由T淋巴细胞或T淋巴细胞系产生的在机体免疫反应中
具有重要调节作用的一种淋巴因子。1976年Morgan首先在鼠脾淋巴细胞培养上清液中发现了IL-2,因其可促进和维持T
淋巴细胞的生长,故被称为T细胞生长因子(T cell growth factor,TCGF),1979年被统一命名为IL-2。 IL-2可以促进
某一特定T细胞群体的克隆性扩增,通过T淋巴细胞数目及功能额提高来增强基体的免疫功能。此外,IL-2还具有诱导
或增强细胞毒性细胞的杀伤活性,协同刺激B淋巴细胞增值与分泌Ig,增强活化的T淋巴细胞产生干扰素,诱导淋巴细
胞产生IL-2等功能。鉴于IL-2具有重要的免疫调节功能,IL-2一直是细胞因子研究的热点之一。
梁庆红、张亚超(2004)的实验结果表明,IL-2是T淋巴细胞增值所必需的。T细胞功能缺陷是因产生IL-2能力丧
失所致。IL-2分泌减少,机体在细胞因子水平上的特异性免疫功能下降。王文君等(2000)的研究表明,一些霉菌毒素
能使淋巴细胞生成减少,能抑制T淋巴细胞产生白细胞介素-2及其他淋巴因子数量减少或机能降低,抑制白细胞和补体
C3、C4的生成,降低抗体的产生,影响体液免疫,引起细胞免疫能力降低,从而影响机体免疫功能,最终导致T、B淋
巴细胞数的改变。
本试验测定鸡血清中白介素2的含量,是为了证实MON对鸡的毒害作用,检测MON对鸡免疫功能的影响,为经理
畜禽的疾病防治提供一定的理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1 串珠镰刀菌:从广州某饲料厂原料(玉米)种分离的串珠镰刀菌作为本实验产毒菌株。
1.1.2 培养基的配置 称取10g琼脂培养基粉,用双蒸水定容至1L,115℃高压灭菌30min。
1.1.3 主要仪器与设备
3k30型高速冷冻离心机(德国SIGMA公司),wFJ-15/20型微粉碎机(江阴祝塘金益药化机械厂),R204B3 旋转蒸
发仪(上海申生科技有限公司),JA5003N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司),SZ45-ST1显
微镜(东莞沃德普仪器有限公司),PYX-2505A生化培养箱(广东科力仪器设备有限公司),SHA-8震荡摇床(江
苏宏华仪器厂)。
1.2 方法
1.2.1 串珠镰刀菌的培养
将试验菌株接种于琼脂培养基培养 2 天,待菌株大量生长后,再以灭菌玉米粉为培养基.每250g干燥玉米粉
加水240mL,拌匀,装入1000mL锥形瓶中,在1kg/cm2高压灭菌45min, 冷却后接种产毒菌株,25℃培养10 天,转4℃培养7 天
,再转25℃培养10 天.
1.2.2 串珠镰刀菌素的提取与纯化
经过 27 天的培养,选择串珠镰刀菌生长良好的锥形瓶(生长良好的串珠镰刀菌的瓶壁 为紫红色,玉米粉培养
基表面布满菌丝。由于操作不当而污染的串珠镰刀菌培养基颜色不一,生长较差,以予舍弃),将其在1kg/cm2
高压灭菌15min,倒出、烘干,将培养物置于WFJ-15/20 型微粉碎机中进行粉碎。然后,粉碎后的培
养物称取20 g置于300 ml具塞锥形瓶中,加入150 ml二氯甲烷振荡2 min,过滤弃去二氯甲烷,再加1
50 ml二氯甲烷振荡 15 min,同样弃去二氯甲烷。
然后向样品中加入100 ml乙腈:水((95 : 5)振荡30 min,过滤, 收集滤液50 ml于250 ml分液漏斗中,加入同体
积的正己烷振摇2 min,待分层后弃去正己烷层,将乙腈水层再分别用20 ml正己烷提取两次,收集乙
腈水层于梨形瓶中,于小于50℃水浴中旋转蒸发减压蒸干,加入0. 5 ml甲醇溶解残渣,作为供薄层色谱测定用。
1.2.3 薄层色谱测定
(1)薄层板制备 取硅胶5g加水15ml,涂布于10cm X 10cm 玻璃板上,一次涂成5块,厚度为0.25mm,
阴干后,
115℃活化1.5h,放干燥器中备用(3天后使用时需重新活化)。
(2)在距底边为3 cm 处用微量进样器滴加10 mg/L 标准液8 u1与10 u1两个点及两个样液点,每点10 u1,在
展开剂中展
开后取出挥干,喷以1%酚试剂的甲醇溶液,在120℃烘箱中烤30 min。观察结果对比标准发现样品为阳性,
即样品含有串珠镰刀菌素。
1.3 动物试验
1.3.1 对鸡的攻毒
(1)雏鸡与分组 取60 只2 日龄健康雏鸡,随机等分2 组,中毒组日粮中用30%的含毒培养物取代同等量的
正常玉米饲料,MON 含量为76.98mg/kg。对照组不加培养物。二组 在相同条件下饲养55d。
(2)病理学检查
试验期间的死亡鸡和试验结束时迫杀的全部实验鸡,进行大体病理学检查,并采心、肝、 肺、肾、脑、脾、甲状
腺、胃肠及胆囊等组织,10%福尔马林固定,石蜡切片,H .E 染色 及心肌另进行酸性复红染色,光镜检查。
1.3.2 测定鸡血清中白介素2的含量
IL-2(白介素2)酶联免疫检测试剂盒,购自深圳晶美生物工程有限公司。严格按照试剂盒说明操作进行测
定.
2 结果
2.1 中毒症状
中毒组在第15d 出现精神沉郁,食欲减退,腹泻,以酱油色稀糊粪为主。第20d 开始死亡,20-25d 死
亡率较高。以后逐渐消瘦,生长迟缓,继之羽毛粗乱,呼吸急促,最后不食,站立困难,昏迷而死。中毒
组总死亡率为70% (21/30只)。试验第35 d 时,中毒组平均体重233g,对照组为388 g,中毒组比对照组
低155 g 。
2.2 病理组织学检查结果
(1)剖检变化:主要病变为心肌松软,心室扩张,有的心脏横径增大,心房扩张淤血,心内膜有明显的针尖
状出血点;肝
脏稍肿大,深红色,表面有出血点或出血斑,部分雏鸡肝脏质地较硬;胆囊扩张,充满胆汁;肺淤血,肾淤血或
出血;肠壁变薄
部分鸡肠道出血或肠壁有出血斑。总的来看,自然死亡鸡比迫杀鸡肉眼观察病变严重。对照组无明显肉眼变
化。
(2)组织病理学变化:中毒组病变主要表现为:
心脏:心肌以颗粒变性和空泡变性为主,严重者表现为凝固性坏死,坏死常呈灶状内膜血管淤血、出血,血
管周围肌纤维坏
死较严重,水肿,肌纤维溶解,被结缔组织取代。
肝脏:肝细胞索排列紊乱,肝细胞弥漫性颗粒变性和空饱变性,尤以空饱变性多见,部分肝细胞呈灶状变性
坏死,细胞核固
缩浓染或崩解消失。窦状隙及中央静脉扩张、淤血。
肺脏:淤血明显,小静脉和毛细血管扩张,充满红细胞。
肾脏:肾小球毛细血管扩张、充血。近曲小管上皮细胞严重颗粒变性或空泡变性,细胞 破裂,管腔内填充粉
红色物质。远曲
小管上皮细胞严重空泡变性,胞质几乎被空替,仅存细胞核。间质血管扩张淤血。
腺胃及肠:粘膜绒毛上皮轻度脱落溶解,有少量嗜中性白细胞浸润。
脾、甲状腺等及对照组各脏器均无明显异常变化。
(3)心肌酸性复红染色结果:中毒组心肌纤维呈红色条状或不整的斑条状,酸性复红强 阳性反应区主要分布
在左心室肌、心内
膜层及房室结处,严重者整个心肌呈阳性反应。正 常肌纤维及对照组心肌均呈蓝绿色。
2.3 试验期鸡的体重及免疫器官重量变化见表2。
表1 鸡只体重变化( X ±S.E.) 单位(g) 日龄 对照组 试验组 15 52.5±6.89 a 49.17±2.04 a 27 233.17±19.03 a 110.83±8.01 b 35 381.67±30.11 a 228.33±30.11 b 45 723.33±
59.97 a 471.67±22
.51 b 55 1085.67±96.66 a 721.67±61.05 b 注:表中数据为平均数±标准误( X ±S.E.);同一行数字右上角小写
字母间不同表示差 异显著(P<0.05)。
表2 鸡免疫器官指数( X ±Se) 单位(g/kg) 日龄 对照组 试验组 ♂ ♀ ♂ ♀ 27 脾脏 1.743±0.228 a 1.836
±0.2 a 1.66±0.592 b 1.676±0.387 b 胸腺 4.934±0.184 a 4.982±0.265 a 4.773±0.497 b 3.175±0.348 b 法氏囊 3.724±0.141 a 3.584±0.193 a 3.331±0.780 b 2.444±0.639 b 35 脾脏 1.703±0.032 a 1.717±0.114 a 1.543±0.184
b 1.619±0.283 b 胸腺 4.446±0.016 a 4.281±0.479 a 3.398±0.197 b 3.44±0.524 b 法氏囊 3.448±0.559 a 3.307±0.840 a 2.931±0.755 b 3.266±0.197 b 45 脾脏 1.52±0.257 a 1.634±0.245 a 1.495±0.205
b 1.502±0.155 b 胸腺 3.993±0.148 a 4.231±0.547 a 2.632±0.009 b 2.346±0.071 b 法氏囊 2.216±0.356 a 2.139±0.834 a 2.079±0.261 b 2.088±0.073 a 55 脾脏 1.397±0.547 a 1.417±0.221 a 1.173±0.130
b 1.207±0.032 b 胸腺 3.252±1.200 a 3.713±2.420 a 2.097±0.286 b 2.235±0.373 b 法氏囊 2.134±0.184 a 2.071±0.233 a 1.894±0.074 b 1.696±0.077 b 注:免疫器官指数为各器官相对于小鸡体重的比值,
单位为“g/kg”。表中数据为平均 3 数±标准误( X ±S.E.);同一行数字右上角小写字母间不同表示差异显著
(P<0.05)。
2.4 鸡血清中白介素2 的含量 表2-3 鸡血清白介素-2 含量测定结果(X ±S.E.) (ng/ml) 日龄 对照组 试验组 15 0.000 0.000 27 0.000 0.000 35 1.163±0.048 a 1.047±0.033 b 45 1.667±0.244 a 0.887±0.435 b 55 2.193±0.166
a 0.525±0.575 b 注:表中数据为平均数±标准误( X ±S.E.);同一行数字右上角小写字母间不同表示差 异显
著(P<0.05)。 图1 鸡血清中白介素-2 含量的变化趋势
3 讨论 3.1IL-2 是T 淋巴细胞增殖所必需的。IL-2 由活化的T 细胞产生,介导和调节特异性免疫 应答,是对机体
免疫系统具有较强调节作用的细胞因子,在免疫应答过程中可促进T、B 淋 巴细胞的活化、增生和分化,促进 N
K 细胞增殖及增强其杀伤活性,是免疫反应的中心环 节。从表2-1 可知,饲喂含有MON 的鸡在15 日龄时与对照
组鸡的体重差异不显著(P>0.05), 在 27、35、45、55 日龄时体重发生了明显变化,对照组与试验组的鸡体重
差异极显著 (P<0.01),随着日龄的增加,试验组鸡的体重也在增加,但增长缓慢没有对照组鸡增长快, 这说
明MON 会影响鸡的生长速度 3.2 免疫器官称重法是目前研究机体免疫体况的方法之一。一般认为免疫器官重量
降低为免 疫抑制所致,而免疫器官重量增加则为免疫增强的表现(王国杰,1994)。从表2-2 可以看 出,♀胸腺
、脾脏指数在27、35、45、55 日龄时试验组较对照组降低明显,差异显著(P<0.05), 法氏囊指数在27、55 日龄
时对照组较试验组明显偏高,差异显著(P<0.05),在35、45 日 龄时对照组与试验组无明显差异(P>0.05);♂
胸腺、脾脏、法氏囊指数对照组较试验组有 所偏高,差异显著(P<0.05)。这说明饲料中含有MON 对免疫器官的
重量有减轻的趋势。
3.3 从表2-3,图2-1 可知 在鸡15、27 日龄时,对照组和试验组中均未测出白介素-2 的含 4 量;35、45、55 日龄
时对照组鸡血清中白介素-2 含量有逐渐增高的趋势,而试验组中白介 素-2 含量有降低的趋势。在35、45、55 日龄
时,对照组和试验组鸡血清中的白介素-2 含 量差异极其显著(P<0.01)。
3.4 结果表明,在15、27 日龄时,对照组、试验组均未能在鸡血清中测出有白介素-2,这 可能与血清中IL-2 含
量太少以及小龄雏鸡血清中生成IL-2 含量少有关系;35、45、55 日 龄鸡血清中IL-2 的含量,对照组随着日龄的
增加而有所增加,试验组则有降低的趋势,这 说明试验组鸡IL-2 的分泌受到抑制,机体在细胞因子水平上的特
异性免疫功能下降。由前 面结果所知:MON 影响机体免疫器官指数的生长发育,血液中T 淋巴细胞比例下降、T
淋巴 细胞转化率降低,这些也是引起IL-2 分泌减少的原因;MON 影响抗体生成,影响体液免疫、 细胞免疫能力
降低,从而影响机体免疫功能;而MON 与IL-2 分泌多少的作用机理还尚待进 一步探讨。血清中 NO 含量和 IL-2
含量没有明显的相关性,至于 MON 对二者在免疫调节方 面的作用机制还需进行下一步的研究探讨。
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