胡 滨，陈一资*

(四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014)

亚硒酸钠的急性、蓄积性、亚急性毒性研究

胡 滨，陈一资*

(四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014)

目的：对常见的硒强化剂亚硒酸钠的毒性进行研究。方法：以Wistar大鼠为实验动物，分别采用改良寇氏法进行急性毒性实验，剂量递增法进行蓄积毒性实验，以1/20 LD50、1/10 LD50、1/5 LD50剂量连续灌胃30d进行亚急性毒性实验。系统研究亚硒酸钠对大鼠生长状况、组织病理变化、血常规、血液生化指标的影响。结果：大鼠经口灌胃亚硒酸钠的LD50为11.75mg/kg，蓄积系数为3.3，有中等蓄积毒性作用。0.588mg/kg剂量亚硒酸钠对大鼠生长有一定抑制作用，剖检及组织学变化以心、肝、脾、肺、肾等实质器官损伤为主，对主要器官脏器指数、血常规指标、血液生化指标均有不同程度影响。结论：亚硒酸钠属于高毒性物质，可以对大鼠造成急性、蓄积性、亚急性损伤。

亚硒酸钠；大鼠；急性毒性；蓄积性毒性；亚急性毒性

硒是人体必需的微量元素之一，在机体的抗氧化系统、免疫系统、心血管系统中起重要作用[1-3]。我国从云南到东北存在一个狭长缺硒地带，全国有多个县市存在不同程度缺硒状况，因此补硒已受到人们普遍重视，而亚硒酸钠作为补硒强化食品原料应用广泛[4]。但硒的生理剂量与中毒剂量范围较窄，一旦摄入超出一定剂量，易引起中毒[5-6]。目前对硒的研究多集中在与抗氧化、提高免疫力以及降低心血管疾病、前列腺疾病的发生等方面[7-9]，而对硒的毒性的系统研究报道甚少。为此本实验旨在用常见的硒补充剂亚硒酸钠对大鼠进行不同剂量灌胃，通过急性、蓄积毒性、亚急性实验，研究其对大鼠生长性能、组织病理变化、血常规、血液生化指标等的影响，为硒的毒理学安全性评价和合理应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

实验专用Wistar大鼠230只，雌雄各半，体质量(185±10)g，大鼠专用生长维持饲料，均由四川大学华西医院提供。

亚硒酸钠(分析纯，含量＞99%) 成都市科龙化工试剂厂。

TE412-L型电子天平 德国赛多利斯公司；光学显微镜 日本Olympus公司； RM2135型半自动切片机 德国莱卡公司； NIS-Elements BR显微摄像仪 日本尼康公司；7020型全自动生化分析仪 日本日立公司；BC-2000型全自动血细胞分析仪 深圳迈瑞医疗国际股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 急性毒性实验

1.2.1.1 预实验

将亚硒酸钠溶于蒸馏水后配成不同质量浓度溶液，按大鼠体质量1次性灌胃给药。将大鼠50只随机分为5个组，雌雄各半，每组10只，禁食14h，不禁水。用药剂量分别为1、3、9、27、54mg/kg。灌胃后连续观察14d[10]。

1.2.1.2 正式实验

根据预实验所得0%死亡率剂量a=3mg/kg，100%死亡率剂量b=27mg/kg，实验分5组，则组间剂量比将60只大鼠分为5个实验组(Ⅰ～Ⅴ组)和1个对照组，每组10只，雌雄各半，分笼喂养。实验组分别按3、5.20、8.98、15.53、27mg/kg剂量一次性灌胃，对照组灌胃等体积蒸馏水。灌胃后连续观察14d[10]。

1.2.2 蓄积性毒性实验

采用剂量递增法判断亚硒酸钠对大鼠的蓄积毒性强度。取大鼠40只随机分为1个实验组和1个对照组，实验组30只，对照组10只，雌雄各半，分笼喂养。实验组以1/10 LD50为起始剂量，每天灌胃1次，4d为1期，每期递增1.5倍，连续染毒20～28d，按蓄积性毒性实验评价标准，若实验期实验动物累计死亡一半可终止实验，计算蓄积系数(K)进行评价；对照组灌胃等体积蒸馏水[10]。

1.2.3 亚急性毒性实验

将80只大鼠随机分为4个组，分别实验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组和对照组，每组20只，雌雄各半分笼喂养。各实验组每日灌喂剂量分别为1/20 LD50(Ⅰ组)、1/10 LD50(Ⅱ组)、1/5 LD50(Ⅲ组)，实验期 30d。

1.2.4 检查指标

观察记录各组大鼠的精神、饮水、食欲等变化，记录死亡情况，解剖死亡大鼠将主要脏器作病理切片观察。亚急性实验在第31天剖杀未死亡大鼠取血及主要脏器，研究亚硒酸钠对大鼠的脏器指数(脏器湿质量与体质量的比值)、血常规、血液生化等的影响[10]。

1.3 数据分析

数据采用Excel2003、SPSS17.0软件进行统计分析，数据以±s表示。

2 结果与分析

2.1 急性毒性实验结果

2.1.1 临床观察及LD50的计算

实验Ⅴ组、Ⅳ组大鼠在灌胃10min以后陆续出现活动减少，精神不佳、反应迟钝等症状。随后站立不稳，呼吸困难，最后发生死亡。随着时间延长其他组也陆续出现类似情况。整个实验期间，Ⅴ组全部死亡，Ⅳ组死亡6只，Ⅲ组死亡3只，Ⅱ组死亡1只，Ⅰ组和对照组未见死亡。按改良寇氏法算得LD50为11.75mg/kg；LD50的95%可信区间为9.14～15.10mg/kg。

2.1.2 病理解剖观察

剖检第Ⅴ组死亡大鼠见胸腔有出血，心脏有不同程度肿大；肝脏肿大，呈黄褐色，质地脆弱，边缘变钝，表面有散在出血点；胆囊肿大，胆汁淤积；肾脏肿大，被膜紧张，边缘钝圆，表面有出血点或出血斑；肺淤血、水肿，有出血点；脾脏变化不明显。第Ⅳ组死亡大鼠剖检变化类似于Ⅴ组；Ⅲ组和Ⅱ组死亡大鼠变化也类似Ⅴ组，但程度相对较轻；Ⅰ组大鼠只见肝、肾轻微肿大。对照组未见异常变化。

2.2 蓄积性毒性实验结果

2.2.1 临床观察及蓄积系数的计算

整个实验期间，对照组食欲正常，精神良好，被毛明亮，未见死亡。实验组在灌胃当天出现精神萎靡、食欲减退、反应迟钝等现象。在第5天出现死亡，随后陆续发生死亡，到第16天时共死亡16只，实验结束。按蓄积性毒性实验评价标准[10]，若实验期实验动物累计死亡一半可终止实验，此时蓄积系数(K)为3.3。详见表1。

表1 蓄积毒性实验大鼠死亡结果Table 1 The number of dead rats during accumulative toxicity experiment of sodium selenite

2.2.2 病理解剖观察

剖检中毒死亡大鼠发现，肝脏肿大，有出血点，切面隆起多汁，胆囊肿大，胆汁淤积；肾脏肿大，被膜紧张，有点状出血，质地脆软，皮质与髓质分界不明显；心脏肿大，胸腔充血；肺脏淤血、水肿，表面呈暗红色；脾脏变化不明显。对照组未见异常变化。

2.2.3 组织病理学观察

剖检中毒死亡大鼠发现，肝小叶中央静脉和肝窦扩张淤血，其周围有少量炎性细胞浸润，肝细胞颗粒变性和空泡变性；肾小管上皮细胞颗粒变性，肾小球体积增大，间质小血管扩张淤血，有炎性细胞浸润；心肌纤维肿胀变粗，有轻度颗粒变性；肺出血，肺泡壁毛细血管扩张；脾脏红髓轻度充血，白髓缩小。对照组未见异常变化。

2.3 亚急性毒性实验结果

2.3.1 临床观察及体质量变化

对照组在实验期间食欲正常，精神良好，个体体质量增加迅速，未见死亡；Ⅲ组和Ⅱ组在实验初期，个别精神不佳，被毛凌乱，食欲减退；随着染硒时间延长，Ⅰ组也出现类似症状。在实验期间，第Ⅲ组、Ⅱ组、Ⅰ组各死亡14、10、7只。体质量变化见表2。

表2 各组大鼠平均体质量的测定结果Table 2 Average body weight of rats in each group g

由表2可知，实验开始时各组体质量差异不显著。第10天，第Ⅲ组与其他组差异显著(P＜0.05)；对照组、Ⅰ组、Ⅱ组之间差异不显著(P＞0.05)。第20天，第Ⅲ组与其他组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；Ⅱ组与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)，对照组与Ⅰ组差异不显著(P＞0.05)。第30天，第Ⅲ组、Ⅱ组与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；第Ⅲ组与Ⅱ组差异显著(P＜0.05)，对照组与Ⅰ组也差异显著(P＜0.05)。

2.3.2 病理解剖变化

剖检中毒死亡大鼠发现，心脏有不同程度肿大，胸腔充血；肝脏明显肿大，色泽变黑，表面有明显颗粒状物质；肾脏出现肿大；肺脏淤血、肿大，有出血点；脾脏体积缩小，色泽较浅。对照组未见异常变化。

2.3.3 组织病理学变化

肝脏：Ⅲ组肝细胞发生颗粒变性和脂肪变性，部分肝细胞坏死，中央静脉及间质血管淤血；Ⅱ组肝细胞索排列紊乱，肝细胞肿胀有颗粒变性；Ⅰ组肝细胞结构模糊，肝细胞有轻微肿胀。肾脏：Ⅲ组肾小球结构破坏，近曲小管上皮细胞水样变性，胞腔内出现细小淡红颗粒；Ⅱ组肾小管上皮细胞颗粒变性，间质小血管扩张；Ⅰ组病变较轻，肾小管上皮细胞肿胀。心脏：Ⅲ组心肌纤维部分断裂，毛细血管扩张、充血；Ⅱ组心肌纤维排列紊乱，有出血现象；Ⅰ组心肌纤维肿胀变粗，有轻度颗粒变性。肺脏：Ⅲ组肺泡壁毛细血管扩张，肺泡腔内有脱落上皮细胞；Ⅱ组肺泡壁毛细血管扩张、充血，肺泡腔内有红细胞；Ⅰ组病变较轻。脾脏：Ⅲ组红髓内淋巴细胞数量减少，白髓缩小；Ⅱ组白髓稍减少、淋巴细胞排列疏松，Ⅰ组红髓与白髓分界不清。对照组未见异常变化。

2.3.4 脏器指数检测结果

表3 不同硒水平对大鼠脏器指数的影响(n=20)Table 3 Effect of sodium selenite on viscera indexes of rats (n=20)

由表3可知，第Ⅲ组各脏器指数与其他组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；第Ⅱ组各脏器指数与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；第Ⅰ组的肝脏指数、肾脏指数、肺脏指数与对照组差异显著(P＜0.05)。

2.3.5 血常规检测结果

由表4可知，第Ⅲ组与对照组、Ⅰ组、Ⅱ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；第Ⅱ组与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；Ⅰ组与对照组差异显著(P＜0.05) 或极显著(P＜0.01)。

表4 血常规测定结果(n=5)Table 4 Effect of sodium selenite on blood routine examination (n=5)

表5 部分血液生化指标测定结果(n=5)Table 5 Effect of sodium selenite on blood biochemical indices (n=5)

表6 部分血液生化指标测定结果(n=5)Table 6 Determinaition of some blood biochemical indices (n=5)

2.3.6 血液生化指标检测结果

由表5可知，第Ⅲ组的总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、白蛋白与球蛋白比值(A/G)与对照组、Ⅰ组、Ⅱ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)，血清总胆红素(STB)、总胆固醇(TC)与Ⅱ组差异不显著(P＞0.05)，与Ⅰ组、对照组差异显著(P＜0.05) 或极显著(P＜0.01)；第Ⅱ组的TP、ALB、A/G、STB、TC与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；Ⅰ组的TP、ALB、A/G、STB、TC与对照组差异显著(P＜0.05)。各组球蛋白(GLO)、血糖(GLU)差异不显著(P＞0.05)。

由表6可知，第Ⅲ组各检测指标与其他组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；第Ⅱ组与对照组、Ⅰ组差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)；Ⅰ组与对照组差异显著(P＜0.05)。

3 讨 论

3.1 大鼠亚硒酸钠急性中毒的临床症状、病理变化及LD50的临床意义

Ⅴ组、Ⅳ组大鼠在灌胃亚硒酸钠10min后出现精神沉郁等中毒症状，随后Ⅱ组、Ⅲ组也出现类似症状，且剂量越高症状出现时间越早，程度越严重，呈现明显量效关系。解剖观察发现急性中毒的主要靶器官是肝脏、肾脏、心脏、脾脏、肺脏。由急性毒性实验所得大鼠经口灌胃亚硒酸钠LD50为11.75mg/kg，按我国毒理学经口急性毒性评判标准为高毒性物质[10]。所以当一次大剂量摄入亚硒酸钠可以对机体带来急性损伤。

3.2 大鼠亚硒酸钠蓄积中毒的临床症状、病理变化及蓄积系数的临床意义

本实验表明亚硒酸钠对大鼠的蓄积系数为3.3，按外源性化合物毒性评价标准属于中等蓄积毒性物质[10]，说明大鼠在短期内连续摄入亚硒酸钠后，其可以在体内蓄积，导致中毒。实验期间，对照组食欲旺盛，实验组表现出精神下降、食欲减损等中毒症状。大鼠发生蓄积性中毒的主要靶器官是肝、肾等器官。可能是亚硒酸钠在体内蓄积到一定剂量后对对肝、肾、肺、心产生毒效应，引起器官发生肿大；这与临床解剖、病理切片观察发现肝、肾、心、肺、脾出现病变相一致[11]。

3.3 大鼠亚硒酸钠亚急性中毒的临床观察及对血常规、血液生化指标的影响

3.3.1 大鼠亚硒酸钠亚急性中毒的临床、解剖及病理观察

实验期间，对照组大鼠无异常临床表现，体质量增长迅速；第Ⅲ组、Ⅱ组、Ⅰ组在实验的3d过后逐步表现出精神沉郁、食欲减损等症状，体质量增幅减缓，可能是大鼠亚硒酸钠中毒后对肝脏造成损伤，干扰体内蛋白质合成和细胞的正常分裂，对大鼠生长发育产生影响。实验组心脏指数、肝脏指数、肺脏指数、肾脏指数均不同程度高于对照组，其中肝、肾肿大可能是硒中毒后，肝脏合成白蛋白能力下降或白蛋白渗出到细胞间隙，导致血浆胶体渗透压降低，组织发生水肿；心脏肿大可能是RBC、Hb下降，导致机体缺氧与物质代谢障碍，心脏代偿性心跳加快以增加心输出量，引起心脏肿大；肺脏肿大可能是呼吸加快导致肺泡壁毛细血管内皮受损，引起肺泡壁水肿；脾脏指数低于对照组，脾脏有轻度萎缩，可能亚硒酸钠对其有抑制作用。临床解剖发现心、肝、脾、肺、肾等受损，这与病理切片结果相一致，也与脏器指数结果相一致，说明大鼠在连续30d灌胃0.588mg/kg剂量(即1/20 LD50)亚硒酸钠后，心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏等多个实质器官受到损害，结构遭到破坏，功能受到抑制或衰竭，最终导致中毒死亡[12]。

3.3.2 亚硒酸钠对大鼠血常规指标的影响

3个实验组的白细胞总数(WBC)、中性粒细胞比例(N)、淋巴细胞比例(L)显著低于对照组，可能是脾脏发生病变引起。脾脏是体内重要的免疫器官，一旦受损，机体免疫功能将下降；WBC、L是体内的免疫细胞，N在白细胞总数中所占比例较大，随着硒摄入量增加，对机体免疫功能产生一定抑制作用，造成三者都下降[13]；这与脾脏指数降低，病理切片观察脾脏红髓内淋巴细胞数量减少，白髓缩小等病变结果相一致；3个实验组红细胞数(RBC)、血红蛋白含量(Hb)、红细胞压积(HCT)均显著下降，说明硒中毒动物发生贫血，可能是硒摄入过量后影响了骨髓造血机能，导致Hb合成不足，RBC生成减少，以致HCT降低[13]；也可能是硒摄入过量对机体产生损伤，食欲减退，胃肠吸收功能低下，导致造血物质(如铁)的缺乏而引起Hb合成不足。

3.3.3 亚硒酸钠对大鼠血液生化指标的影响

3个实验组的TP、ALB、A/G都降低，可能是亚硒酸钠摄入过量后对肝脏造成损伤，因为肝脏是合成血清蛋白的主要场所，当肝脏受损时，合成蛋白质的能力下降，使血清TP和ALB减少，A/G降低。第Ⅲ组TC、STB升高，可能是硒摄入过量导致肝细胞变性、坏死，肝细胞内大量TC释放入血，TC含量增加[14]；肝脏分泌、排泄功能受损最直接表现就是血清STB含量的改变[12]，本实验肝细胞肿胀使肝内胆管受压，排泄胆汁受阻，可能是使血清STB升高的原因；或因肝细胞受损后合成ALB能力下降，使血中游离胆红素不能以“胆红素-白蛋白”形式输送到肝脏代谢，导致血中STB升高。这与病理切片肝脏受损相一致。3个实验组谷丙转氨酶(ATL)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、谷酰转氨酶(GGT)均不同程度升高。血清中ATL、AST是反映肝功的主要指标，AST还可反映心脏和肌肉的受损程度，但病理切片未见肌肉有病变，因此ATL、AST升高证明肝细胞、心肌细胞受损，可能是肝细胞膜发生病变，导致ATL、AST从受损肝细胞中大量逸出而造成其活性升高。ALP、GGT可反映肝脏胆汁淤滞, 当肝脏病变时ALP、GGT易升高；肾小管上皮细胞受损也可释放ALP、GGT，导致血清ALP、GGT活性升高。本实验ALP、GGT活性升高可能与肝细胞和肾小管上皮细胞受损后，ALP、GGT释放入血有关；这与肝、肾病理切片观察结果相一致；3个实验组的血清尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)都显著高于其他组，可能是肾脏受损，导致肾小球滤过能力下降，BUN、CRE含量升高，与肾脏病理切片结果相一致[12]。

4 结 论

硒虽然是人体不可缺少的微量元素，但不能摄入过量，否则会对机体带来急性、蓄积、亚急性损伤。目前，我国仅有GB13105—1991《食品中硒限量的卫生标准》，尚无硒食品的生产标准，在以亚硒酸钠为硒源的补硒食品生产过程中，为了保障食品安全，不应盲目增加食品中亚硒酸钠的添加剂量，其添加剂量要控制在人体的安全摄入范围之内，要保证高硒地区不致发生硒中毒，低硒或缺硒地区居民满足生理和最低需要量[15-16]。

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Acute, Accumulative and Sub-acute Toxicity of Sodium Selenite

HU Bin，CHEN Yi-zi*
(College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

Objective: To explore the toxicity of sodium selenite. Methods: Wistar rats were used to explore acute toxicity and accumulative toxicity of sodium selenite by the modified Karber method and the dose-increasing method, respectively. In addition, rats administered with sodium selenite at doses of 1/20 LD50, 1/10 LD50 and 1/5 LD50 for 30 consecutive days were used to explore its sub-acute toxicity. The growth status, histopathological change and blood biochemical indices of rats were determined. Results: The LD50 of sodium selenite was 11.75 mg/kg and the accumulative coefficient was 3.3, which revealed a moderate capacity of accumulative toxicity for rats. However, the growth of rats was inhibited when the concentration of sodium selenite was up to 0.588 mg/kg. The major organs including heart, liver, spleen, lung and kidney were damaged to different extents and blood biochemical indices were affected by sodium selenite at high concentrations. Conclusion: Sodium selenite is a material with high toxicity, which can cause acute, accumulative and sub-acute toxicity to rats.

sodium selenite；rats；acute toxicity；accumulative toxicity；sub-acute toxicity

TS201.6

A

1002-6630(2011)05-0258-05

2010-06-08

四川省“十五”攻关课题(05NG003-017)

胡滨(1975—)，男，博士研究生，主要从事营养素毒理学研究。E-mail：hubin1118@126.com

*通信作者：陈一资(1941—)，女，教授，主要从事营养与食品卫生学研究。E-mail：cyz2555@126.com