甲醛吸入染毒的小鼠蓄积毒性试验

【摘 要】 化学毒物的蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础，因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学毒物能否产生潜在慢性毒性的依据之一，也是卫生标准制订过程中安全系数选择的主要依据。本实验通过昆明种小鼠吸入甲醛染毒，了解甲醛蓄积毒性的强弱，并为此后的亚慢性毒性实验的剂量的设置提供依据。

【关键词】 小鼠甲醛； 蓄积毒性

【中图分类号】R914 【文献标识码】B 【文章编号】1005-0515（2013）2-001-03

1 材料与方法

1.1 试剂及器材

密度为1.1g/ml的甲醛分析纯（37%～40%），由郑州大学临床医学院提供。有机玻璃静式60L中毒柜（上海市精益有机玻璃制品加工厂）

1.2 试验动物

昆明种小鼠50只，体重18～22g，雌雄各半。动物由郑州大学基础医学院提供。

1.3 方法

1.3.1 实验方法

采用有机玻璃静式60L中毒柜，取昆明种小鼠50只，雌雄各半，按体重随机分成5组，A，B，C，D，E四组，每组10只，设置A，B，C，D4个剂量组和1个阴性对照组E组，蓄积毒性的研究方法有多种，本次实验采用的是剂量固定的20d法，剂量参照此法选取。试验组采用甲醛经呼吸道静式吸入染毒，A，B，C，D4个剂量组染毒剂量分别为0.52g每立方米、1.04g每立方米、2.07g立方米、5.18g每立方米。每天染毒两个小时，持续染毒20天，将小鼠每天同一时间放入中毒柜中，随即按剂量分别吸取0.076ml、0.153ml、0.306m1、0.76m1甲醛注入相应中毒柜的伞形滤纸上，密闭染毒柜，开启染毒柜内的染毒柜的小电风扇三十分钟，把柜内的甲醛混合均匀。 E组的处理同试验组，但其是阴性对照组，不给药。每个星期称重小鼠的体重。在整个试验的过程中，保正实验在20～25℃的温度和 50%～70%的湿度的实验室进行。

1.3.2 评价标准

⑴各剂量组均无死亡，即为蓄积性不明显；②如仅D组有死亡，其他组均无死亡，则为弱蓄积性；③如果A组无死亡，其它各组死亡数有剂量有反应关系，则为中等蓄积性；④如A组有死亡，且有剂量一反应关系，则为强蓄积性。

1.3.3 统计分析

使用SAS统计软件中的单因素方差分析实验得到的数据，然后进行每个实验组和对照组之间的比较，使用Dunnett'st检验比较各实验组与对照组。

2 结果

2.1 毒性作用的表现

在整个实验的过程中，实验组的表现以刺激症状为主.而且症状的严重程度与剂量的大小正相关。实验组的主要表现：闭眼、抓腮、挠嘴、抓鼻，而且随着染毒时间的加长，小鼠表现为躁动、兴奋，在染毒柜内不停跳动；最后小鼠表现为群聚、少动。实验组出现小鼠死亡，表现为呼吸浅促，腹部膨胀，跳跃儿下后抽搐、死亡。

2.2 吸入甲醛对小鼠的体重变化及死亡情况对昆明种小鼠连续染毒20天，记录期间的动物死亡数及体重变化情况。实验结果表明，吸入一定浓度的甲醛会抑制小鼠体重增长，各剂量组间的小鼠死亡数存在剂量一反应关系 （r=9153，p=0.0433），但A组无动物死亡，故甲醛在本实验室条件下属于中等蓄积性毒物。

3 讨论

甲醛是原生质毒物，对表现为对皮肤的致敏作用，皮肤与甲醛接触后，能刺激皮肤和粘膜的蛋白质氨基酸的氨基而形成羟甲基衍生物：

R-NH2+HCHO R-NHCH2OH

然后发生反应生成环状化合物，例如它能与甘氨酸反应生成三羧酸甲基撑三胺[1]。

甲醛有高度的水溶性，并且和生物大分子具有高度的反应性。他能在接触部位被直接吸收。例如，经鼻腔呼吸进入人体的甲醛主要在上呼吸道沉积并被吸收。经口进入体内的甲醛主要在口腔粘膜和胃肠道被吸收。甲醛在体内的代谢首先是被氧化为甲酸，接着甲酸被转化为二氧化碳以及甲酸盐。甲醛脱氢酶是甲醛转化为甲酸的过程中最主要的酶类，甲醛脱氢酶在人类的红细胞、肝细胞以及大鼠的嗅觉上皮细胞、肾、脑中和呼吸道上皮细胞都有存在[2]。甲醛在甲醛脱氢酶和其它酶的作用下通过利用辅酶Ⅰ（NAD）和还原型谷胱甘肽形成中间产物S-甲酰谷胱甘肽，然后谷胱甘肽被释放形成甲酸。甲酸经代谢后，以CO2形式呼出，或以甲酸盐的形式从尿中排出[3]。从甲酸代谢为CO2的过程是甲醛代谢的限速步骤。这个过程主要通过两个途径，其中主要途径为甲酸与四氢叶酸在胞浆中经甲酸四氢叶酸合成酶的作用被催化生成甲酰四氢叶酸，后者再被氧化为CO2和水；另一途径是在过氧化物酶作用下的过氧化反应，这一反应依靠生成H2O2的速度。另外甲酸也可被纳入体内的碳库供甘氨酸、组氨酸和丝氨酸的生物合成。甲醛在体内还可转变为甲醇，故可引起较弱的麻醉作用，对视神经有影响[4]。化学毒物进入机体后，经过生物转化以代谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体的速度（或总量）超过代谢转化的速度和排泄的速度（或总量）时，化学毒物或其代谢产物就可能在机体内逐渐增加并贮存，便产生了蓄积作用。蓄积是化学毒物分布的一种特殊方式。出现蓄积作用时，化学毒物在体内的分布常表现为相对集中的形式。本实验结果表明吸入甲醛明显抑制小鼠体重增长，A组无小鼠死亡，其他各组间死亡数存在剂量一反应关系（r=0.9153，p=0.0433），按评价标准说明甲醛在本实验条件下是中等蓄积性毒物。

参考文献

[1] 袭著革主编.室内空气污染与健康[M].化学工业出版社.2003.8

[2] Erik Lebret. Models of human exposure based on environmental monitoring. The Science of Total Environment，1995，168：179～185

[3] Yang CS，Landau JM. Effects oftea consumption on nutfitionand health[J].J Nutr，2000，130：2409-2412.

[4] Aetioninvitru oftea poly phenols[J]. J Tea Sci，2003，23（1）：79-81.9