■王妍月
(武漢大學法學院,湖北武漢430072)
鉬是動植物必需的微量元素[1-2]。1939年D.I.Ar?no和P.R.Stout首次在試驗中證實,缺鉬能引起番茄發(fā)病,由此開始了鉬的營養(yǎng)學研究。有研究表明,微量元素對促進動植物的生長發(fā)育、提高生產性能及免疫功能方面都有明顯的效果[3-4]。流行病學調查發(fā)現,環(huán)境低鉬狀態(tài)的水質因素與動植物生長速度及人類食管癌、胃癌發(fā)病率密切相關。有學者對江西省85個縣、市土壤有效鉬的含量與胃癌患者頭發(fā)和血清中鉬的含量之間關系分析認為,缺鉬是造成胃癌發(fā)病率升高的危險因素之一。有研究證實,胃癌低發(fā)地區(qū)地表土壤、蔬菜及鉬平均值較胃癌高發(fā)區(qū)高,亦反證了缺鉬是胃癌的高發(fā)因素。因此有學者提出:“深入研究鉬對動植物的影響必將為人類21世紀攻克癌癥做出貢獻,為人類造福。”本研究以河南林州市城關鎮(zhèn)張莊村和欒川縣赤土店鄉(xiāng)為研究點,通過采集土壤和苜蓿樣本,并建立家兔動物模型,研究土壤和苜蓿中鉬含量與家兔生長性能的相關性。
1.1.1 土壤及苜蓿樣本的采集
在林州市城關鎮(zhèn)張莊村和欒川縣赤土店鄉(xiāng),在種植苜蓿的地里選取無其他污染源的取樣點,采用網格布點法(布點間距50 m,采樣深度0~20 cm)用土鏟采樣,分別采集50個樣本,每個樣品由網格內5個采樣點采集的土樣混合而成,每份大約50 g左右。再將混合土樣分別裝入高密度聚乙烯塑料密封袋中,用記號筆標號,帶回實驗室備用。
1.1.2 土壤樣品的處理
將兩地采集的100份土壤樣品除去非土壤成分,隨后將樣品全部放進烘箱內,在60~80?C的溫度下烘烤48 h,使其達到恒重狀態(tài)。用研缽將各個土壤樣本磨碎,經200目篩篩選,將篩選出來的土壤分別儲存于高密度聚乙烯塑料密封袋內,用于土壤鉬含量的分析測定。
1.1.3 苜蓿樣本的處理
采集上述欒川和林州土壤取樣點的苜蓿根、葉、莖各150 g,用蒸餾水沖洗干凈,分別放入玻璃皿內,一起放入烘箱內;在60~70?C溫度下烘烤48 h;分別用研缽磨碎,各取其干粉0.5 g,用HNO3-HClO4硝化,消除其中的有機質,采用火焰原子吸收分光光度法測定鉬含量。
1.1.4 樣本的消化
采用H2SO4-HClO4消化法進行樣品處理:用分析天平在各個土壤及苜蓿樣本中準確稱取5 g經上述處理過的樣品放入消化管,分別加入20 ml濃硫酸,置電爐上低溫加熱至呈黑色黏稠狀;繼續(xù)升溫,滴加高氯酸4 ml;溶液如不透明,再加高氯酸2~4 ml,直到溶液澄清透明為止。繼續(xù)加熱20 min,冷卻后加入10 ml三蒸水稀釋,移入50 ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,采用火焰原子吸收分光光度法測定鉬含量。
1.2.1 試驗動物及管理
試驗所用動物均采用新西蘭家兔,體重在0.81 kg左右、日齡相近的幼兔,共40只,按標準飼養(yǎng)。
1.2.2 欒川和林州苜蓿試驗模型的建立
根據土壤及苜蓿中鉬含量測定結果,分別在河南欒川和林州土壤取樣點購置干苜蓿,經粉碎機粉碎、制粒機制成草粉顆粒作為家兔的日糧。將上述家兔按體重隨機分為欒川組和林州組,每組20只,雌雄各半。分別在試驗處理第0周、第2周、第4周、第6周、第8周和第10周末稱重。
圖1 土壤和苜蓿中鉬含量(mg/kg)
圖1可見,欒川組土壤鉬含量顯著高于林州組;欒川組苜蓿根、葉和莖中鉬含量也顯著高于林州組。苜蓿中鉬含量與土壤中鉬含量呈正相關。
如表1所示,欒川組家兔體重在數值上高于林州組,在試驗處理第4周和第8周時差異顯著(P<0.05)。如表2所示,欒川組家兔總增重和增重在數值上高于林州組。其中在第5周到第6周階段增重差異顯著(P<0.05);在第7周到第8周階段增重差異極顯著(P<0.01)。
表1 家兔體重(kg)(平均值±標準差,n=10)
表2 家兔體增重(kg)(平均值±標準差,n=10)
鉬是動植物必需的營養(yǎng)元素之一。與其他必需元素相比,鉬在植物體內的含量非常低,而且不同植物中鉬含量差異也很大[5],有的小于0.1 mg/kg,有的大于300 mg/kg。一般來說,植物正常含鉬量約為0.1~0.5 mg/kg。大量研究表明,苜蓿是需鉬較多的植物,也是對鉬較敏感的植物[6]。土壤中可利用的鉬含量能對苜蓿形態(tài)結構、生理生化過程和產量產生顯著影響。本試驗研究表明,河南豫西欒川是典型的富鉬地區(qū),土壤中鉬含量為3.151 mg/kg,而林州土壤中鉬含量相對較低,其含量僅為0.423 mg/kg。因欒川地區(qū)土壤中鉬含量顯著高于林州地區(qū),在欒川地區(qū)生長的苜蓿根、葉和莖中鉬含量也顯著高于林州地區(qū)苜蓿的鉬含量??梢娡寥乐秀f含量越高,其生長的苜蓿鉬含量也越高,呈正相關。
目前國際上動物對鉬的營養(yǎng)需求量尚無明確規(guī)定,相關研究結果也存在較大差異。據報道,向雞飼糧中添加5 mg/kg鉬能顯著促進雞的生長,在每升飲水中添加50.0 mg鉬能顯著提高肉雞體增重及耗料量[7]。本研究中,采用鉬含量較高的欒川苜蓿飼喂家兔,其體重和增重顯著高于林州組??梢娙占Z中鉬含量,可對家兔的生長產生顯著影響。Higgins等通過向半純合飼糧中添加0.02 mg/kg鉬并未引起雞的增長效應[8]。由此可以推斷,添加鉬對動物體增重的影響與鉬添加劑量、飼料組成及動物種類密切相關。鉬作為機體必需的微量元素,可能通過提高體內黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亞硫酸氧化酶活性,進而影響了機體蛋白質和脂肪等代謝過程[1-2],最終提高了體增重。