全 文 ：用75 Se、65 Zn 示踪研究微量元素硒、锌在
家兔毛中沉积与体内代谢的关系
蔡学林　宋雪华　吴素琼
(四川农业大学原子能农业应用研究室　雅安　625014)
本研究以大耳白家兔为实验动物 ,分别用含硒、锌水平不同的饲粮预饲 2 个月
后 ,每组 5 只动物各灌喂 1 次75 Se2亚硒酸钠、65 Zn2硫酸锌溶液。测定了75 Se、65 Zn 的
吸收、排泄与转移到毛中沉积的过程 ,实验末检测了各器官组织中的存留量。从测定
背部被毛中的放射性变化的结果表明 ,75 Se、65 Zn 能较快的从体内转移到被毛中 ,动
物处理后第 7d 和第 5d 在背部被毛的基段和上段都测得了75 Se 和65 Zn ,且放射性强
度随时间而增加 ,开始基段毛放射性高于上段 ,而实验末 ,上段毛却高于基段。从不
同时间测得的数据说明 ,转移到被毛中的微量元素存在由基部逐渐向上部扩展并积
累于上部的特点 ,其分布是不均匀的。被毛中75 Se、65 Zn 的含量与动物饲粮中硒、锌
的含量有关 ,但不同的微量元素其含量有所不同。
关键词 :同位素示踪 　微量元素 　Se 　Zn 　毛中沉积
此文于 1998 年 4 月 9 日收到。
本文系国家自然科学基金资助项目。
微量元素 Se、Zn、Fe、Co、I 等与人和动物的生长发育、营养代谢、疾病、生殖等关系十分密
切 ,这些微量元素机体既不可缺少 ,也不能过量 ,否则都会影响到生长发育与健康 ,甚至发生缺
乏病或中毒症[1～6 ] 。国内外科学工作者为了调查人或动物微量元素营养状况或监测环境污
染 ,鉴于人发或动物被毛具有取样简便、无损伤、便于保存等优点 ,常用其作检测材料以测定有
关微量元素的含量 ,已被广泛应用[5～14 ] 。这种方法 ,虽然在一定条件下达到了一定目的 ,然而
应用毛发作检测材料所得的结果 ,是否确切反映了当时机体的实际营养代谢状况 ,尚不清楚。
因为此问题不全在于如何准确测定毛发样品中微量元素的含量 ,还与机体毛发中微量元素形
成的生物学特性有关 ,因为毛发长出皮肤后无循环系统再与体内进行物质交换。本研究以大
耳白家兔为实验动物 ,应用同位素示踪法研究了机体对微量元素 Se、Zn 的体内代谢与转入被
毛中沉积的生物学过程 ,为了解毛发微量元素含量、特点与体内代谢的关系 ,以及为应用毛发
作检测材料、评价检测结果提供科学依据。
1 　材料与方法
111 　实验动物与饲粮
为了观察实验动物在饲喂微量元素 Se、Zn 含量水平不同条件下的代谢情况 ,将从四川冕
宁县 (缺 Se 地区) 购买的玉米、大豆、小麦等分别用荧光分析法和原子吸收光谱法测得其中
861 　核 农 学 报　1999 ,13 (3) :168～174Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
Se、Zn、Fe、Co 等元素的含量后 ,配制了低 Se (010354ppm)饲粮和补 Se (012000ppm) 饲粮 ,以及
含 Zn 46ppm 和 70ppm 的基础饲粮和补 Zn 饲粮。将 2 月龄健康大耳白兔 (本校实验动物房提
供)分别饲喂配制的两种饲粮 ,各预饲 2 组动物 (每组 7 只 ,自由采食 ,饮用蒸馏水) ,2 个月后
再进行同位素示踪实验。
112 　75Se 示踪实验
选取分别经低 Se 和补 Se 饲粮预饲 2 个月后 ,体重基本一致的动物各 5 只 ,断食 12h 后按
317 ×105Bq/ kg 体重剂量灌喂 1 次75Se2亚硒酸钠溶液 ,单只饲养于特制的代谢笼中 (继续分别
饲喂低 Se 和补 Se 饲粮) ,在不同时间采集耳静脉血液、背部被毛 (平均分成基段和上段)及 1～
15d (逐日收集)的排泄粪、尿进行制样测定。实验动物一直饲养到血液中放射性同位素含量已
基本测不出时处死 ,测定75 Se 在心、肝、脾、肺、肾、胰、肌、卵巢 (或睾丸) 、皮肤等器官组织中的
分布量。
放射性测量仪器为 FJ2702 定标器 ,配以 FT2603 井型γ闪烁探头。测量各种放射性样品
时 ,均将制备的标准源与之作平行测定 ,对测得的所有数据进行了衰变校正等分析处理。
113 　65 Zn 示踪实验
选取分别用基础 Zn 饲粮和补 Zn 饲粮预饲 2 个月后、体重基本一致的动物各 5 只 ,断食
12h 后 ,仍按 317 ×105Bq/ kg 体重剂量灌喂 1 次65 Zn2硫酸锌溶液。有关实验动物灌喂65 Zn 后
的饲养管理、样本采集、制样测定、测定仪器以及数据处理等与75 Se 示踪实验相同。
2 　结果与分析
211 　不同处理组动物对75Se、65 Zn 的吸收及血液中的含量变化
经测定 ,各饲粮组动物在灌喂75 Se2亚硒酸钠液或65 Zn2硫酸锌液后 ,均在 30min 以前就吸
收入血 ,2d 左右达到高峰 ,以后逐渐下降 ,不同的微量元素下降的速度不同 ,而同一种微量元
素 ,饲粮中含量水平不同 ,下降速度亦不相同 (图 1 ,图 2) 。
图 1 　血液中75 Se 存留量变化
Fig. 1 　Change of retention of 75 Se in blood
图 2 　血液中65 Zn 存留量变化
Fig. 2 　Change of retention of 65 Zn in blood
　　75 Se2亚硒酸钠液灌喂动物后 134d ,补 Se 组血液中75Se 存留量为高峰时的 4181 % ;而低 Se
(缺 Se)饲粮组此时血液中存留量为高峰时的 19126 % ,到了 189d 还存留 12107 % ,直到 221d ,
血液中还测得有微量75 Se 存在。这一结果表明 ,动物机体在一定范围内 ,能自身调节饲粮中缺
961　3 期 用75Se、65Zn 示踪研究微量元素硒、锌在家兔毛中沉积与体内代谢的关系
乏的微量元素 ,较长时间保护性地将该元素存留于体内 ,以维护生命代谢的生理需要。
65 Zn2硫酸锌液灌喂动物 75d 后 ,补 Zn 饲粮组动物血液中65 Zn 存留量为高峰时的 1178 % ,
基础 Zn 饲粮组血液中存留量为高峰时的 2127 % ,到了 103d 时 ,两组运动血液中65 Zn 含量就
基本上测不出了。由此结果看出 ,实验动物饲粮含 Zn 水平不同 ,血液中65 Zn 下降的速度亦不
相同 ;但由于基础饲粮不是缺 Zn 饲粮 ,两组实验动物血液中65 Zn 下降的速度差异不大 ,然而
动物血液中65 Zn 下降的速度比75 Se 要快得多。这一结果对如何给动物补饲微量元素硒和锌具
有重要的参考意义。
212 　75Se、65 Zn 在各饲粮组动物背部被毛中的沉积变化
用75 Se2亚硒酸钠液、65 Zn2硫酸锌液灌喂各饲粮组动物后 ,分别在 7d 和 5d 左右 ,在背部被
毛中测得了75Se 和65 Zn。从不同时间测得各处理组的数据 (表 1) 可看出 : (1) 75 Se 或65 Zn 在动
物消化道吸收后 ,经循环代谢 ,几天之内在被毛上就测得了这两种放射性同位素 ,表明微量元
素硒或锌从体内转入毛中的速度是较快的 ,这与测定76As 从体内转到鸡的羽毛和山羊的被毛
的结果相一致[15 ] 。此外 ,在背部被毛的基段 (靠近皮肤段) 和上段都同时测得了放射性 ,而被
毛上段并不是动物在几天之内长出的新生毛 ,这表明微量元素不仅会随毛的生长而进入毛中 ,
而且还存在其它途径 ,如随汗腺、皮脂腺的分泌物等转到毛发上。
(2)各实验组动物毛中放射性均随时间增长而增高。起初基段毛高于上段 ,而后上段毛逐
渐增高 ,到实验末 ,补 Se 组动物 ( 134d) 上段毛 75 Se 含量分别高于基段及整毛 24179 %和
12138 % ,低 Se 组动物 (221d)上段毛75 Se 含量分别高于基段及整毛 22157 %和 11131 % ;补 Zn
组动物 (103d)上段毛65 Zn 含量分别高于基段及整毛 39114 %和 19156 % ,基础 Zn 饲粮组动物
上段毛65 Zn 含量分别高于基段及整毛 36156 %和 18128 %。这一结果表明微量元素从体内转
入毛发时 ,有由毛发的基部逐渐向上扩展并积累于上部的特点 ,即毛发上沉积的微量元素分布
是不均匀的。发现这一特点后 ,又用被补 Zn 饲粮饲喂动物 3 个月 ,仍将其背部被毛分成两段 ,
用原子吸收光谱法分别测定 Zn 的含量 ,结果毛的上段含量明显高于基段及整毛 (见表 2) ,与
示踪实验的结果一致。文献[ 1 ]提到有人在同一男性取发测其铅含量 ,发现头发最远端的铅含
量是近头皮处铅的 8 倍 ,认为这是由于头发愈长 ,被外环境污染的机会愈多所致。从本研究来
看 ,这种结果不完全是由于外环境的污染所致 ,微量元素在毛发中沉积分布的特点也是重要的
因素之一。因此 ,在采集毛发作检测材料时 ,若只取其上段就会带来测值偏高的结果。
(3)补加 Se 和 Zn 的饲粮组动物 ,各时间段毛中放射性同位素含量都分别高于低 Se 饲粮
或基础 Zn 饲粮组动物 ,并随血液中含量下降而毛中增加的数量也减少 ,这表明微量元素转入
毛中的沉积与体内该元素的代谢状态存在一定相关性 ,这与许多科学工作者测得人发及畜禽
被毛中微量元素的含量与其食粮及饲料中该元素的含量存在显著相关是一致的[5～7 ,15～17 ] 。
213 　不同处理组动物对75Se 和65 Zn 的排泄
75Se2亚硒酸钠液与65 Zn2硫酸锌液分别灌喂各组动物后 ,测定了前 15d 逐日收集的粪便及
尿液中75 Se、65 Zn 的排泄量 ,结果 (表 3)表明 ,不同的微量元素进入动物机体后 ,排泄的速度及
主要途径各不相同。在 15d 中 ,低 Se 饲粮和补 Se 饲粮组动物经粪、尿排出灌喂总量的
15151 %和 19102 % ,而其中 75 %以上都是经尿液排出 ;基础 Zn 饲粮和补 Zn 饲粮组动物经粪、
尿排出灌喂总量的 88188 %和 44146 % ,而其中 97 %以上都是经粪便排出。同时 ,动物机体在
相同时间内对这两种微量元素的排泄量都与饲粮中微量元素含量有关 ,饲粮中含量较高排泄
量相对较多 ,含量较低而排泄量相对较少。这些结果为采集粪便还是取尿液作检测材料以及
071 核　农　学　报 13 卷
如何给动物进行补饲硒、锌等提供了重要的科学资料。
表 1 　Na275SeO3 及65 ZnSO4 液分别灌喂大耳白兔后背部被毛的放射性强度变化
Table 1 　Radioactivity variation of back hair in rabbit after the oral intake of
Na375 SeO3 or 65 ZnSO4 solution (dpm/ g hair)
动物组
Animal group
灌喂后时间
Time after the oral intake (d)
75Se
低 Se 饲粮
Low Se diet
补 Se 饲粮
Supplement Se diet
65Zn
基础 Zn 饲粮
Basal Zn diet
补 Zn 饲粮
Supplement Zn diet
13
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
54
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
90
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
1308 1020 1164 1831 1599 1715 1677 2384 2031
1816 1670 1743 2684 2552 2618 2134 3969 3052
5
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
10
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
45
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
923 468 696 1512 1482 1497 1512 1856 1684
1603 624 1113 1496 1584 1540 1745 2191 1968
动物组
Animal group
灌喂后时间
Time after the oral intake (d)
75Se
低 Se 饲粮
Low Se diet
补 Se 饲粮
Supplement Se diet
65Zn
基础 Zn 饲粮
Basal Zn diet
补 Zn 饲粮
Supplement Zn diet
134
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
基段/ 上段
Down2end
section/
Upper2end
section
221
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
基段/ 上段
Down2end
section/
Upper2end
section
整毛/ 上段
Whole
hair/
Upper2end
section
2020 2475 2248 018162 2082 2689 2386 017743 018873
3385 4501 3844 017521 - - - - -
75
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
103
基　段
Down2end
section
上　段
Upper2end
section
整　毛
Whole
hair
基段/ 上段
Down2end
section/
Upper2end
section
整毛/ 上段
Whole
hair/
Upper2end
section
1875 2401 2138 2051 3233 3842 016344 018172
2045 2836 2441 3612 5935 4774 016086 018044
214 　75Se、65 Zn 在各处理组动物器官组织中的分布
从表 4 可见 ,灌喂75 Se 239d 后处死测定 ,低 Se 饲粮组动物 ,由于缺硒比补 Se 组动物多
96d 的代谢过程 ,然而每 3g 心、肝、脾、肺、肾、肌肉、生殖腺等组织75 Se 的含量 ,分别高于补 Se
组动物相应器官组织 65130 %、72185 %、78133 %、61182 %、85194 %、42186 %和 81188 %。这
171　3 期 用75Se、65Zn 示踪研究微量元素硒、锌在家兔毛中沉积与体内代谢的关系
一结果也表明了动物机体的保护性调节功能作用 ,能在一定范围内调控其必需微量元素的代
谢。而皮肤组织中75 Se 的含量 ,补 Se 组动物则高于低 Se 组动物 44125 % ,因为皮肤是微量元
素的排泄途径之一 ,补 Se 组动物饲粮中 Se 含量较高 ,75Se 从体内排泄的速度和数量都高于低
Se 饲粮组动物。同时 ,65 Zn 在器官组织中的分布近似于75Se 的分布 (见表 4) 。
表 2 　原子吸收光谱法测定大耳白兔背部被毛 Zn 的含量( ppm)
Table 2 　The sinc content of back hair in rabbit determined by
atomic absorption spectrometry
毛　样
Sample of hair
动物号　No. of animal
1 2 3 4 5
为整毛 %
% to whole hair x ±S
基段
Down2end seotion 30114 20114 24182 24142 25183 30138 25107 ±3157
上　段
Upper2end section 98128 176134 149197 98102 177182 169164 140109 ±39150
整　毛
Whole hair
64121 98124 87140 61122 101183 100100 82158 ±18193
表 3 　Na2 75SeO3 液、65 ZnSO4 液灌喂大耳白兔 15d后经粪、尿排泄量占喂给量的 %
Table 3 　Excretion of 75Se or 65 Zn via the feces and urine during 15 days after
oral intake in rabbit ( % of the applied 75 Se or 65 Zn)
动物组
Animal group
粪
Feces
尿
Urine
粪 + 尿
Feces + Urine
占排出量 %
% to excretion amount
粪
Feces
尿
Urine
低 Se 饲粮
Low Se diet 317766 1117366 1515132 2413444 7516556
补 Se 饲粮
Supplement Se diet 318090 1512105 1910195 2010268 6919732
基础 Zn 饲粮
Basal Zn diet 3810483 018300 3818783 9718651 211349
补 Zn 饲粮
Supplement Zn diet 4316923 017653 4414576 9812786 117214
表 4 　75Se、65 Zn 在不同处理组动物器官组织中的分布
Table 4 　Distribution of 75Se or 65Zn in organ of animal with different treatments(dpm/ 3g organ)
动物组
Animal group
处理后时间
Time after
treatment (d)
心
Heart
肝
Liver
脾
Spleen
肺
Lung
肾
Kidney
胰
Pancrea
肌
Muscle
皮肤
Skin
生殖腺
Gonad
低 Se 饲粮
Low Se diet 239 683 1532 1080 461 3100 386 532 218 1374
补 Se 饲粮
Supplement Se diet 143 237 416 234 176 436 - 304 391 249
基础 Zn 饲粮
Basal Zn diet 103 491 1028 675 444 754 407 698 1153 1202
补 Zn 饲粮
Supplement Zn diet 103 390 695 ‘503 412 727 240 328 1270 448
271 核　农　学　报 13 卷
　　从本实验所得结果 ,结合前述科学工作者所做的有关研究来看 ,在调查人或动物微量元素
营养状况及所处环境是否存在有害、有毒元素污染时 ,应用毛发作检测材料是有重要参考意义
的。但是 ,应当根据微量元素从体内转到毛发的过程、特点及其诸多影响因素 (外环境污染、人
的理发洗头、动物的品种、换毛及毛色等) ,规范采集、清洗、处理和测定毛发样品的方法 ,才能
获得可靠的结果。此外 ,在采集粪便或尿液样品检测时 ,应注意不同微量元素各自的排泄特
点。在测定机体器官组织中微量元素含量与毛发中含量的相关性时 ,还需考虑机体自身的保
护性调节功能的作用。
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371　3 期 用75Se、65Zn 示踪研究微量元素硒、锌在家兔毛中沉积与体内代谢的关系
STUDIES ON THE RELATIONSHIP BETWEEN TRACE EL EMENT
( SEL ENIUM , ZINC) ACCUMULATION IN HAIR AND METABOL ISM IN BODY
OF RABBIT BY USING 75Se AND 65 Zn TRACER TECHNIQUE
Cai Xuelin 　Song Xuehua 　Wu Suqiong
( Isotope Research L aboratory , S ichuan A grcult ural U niversity , Yaan 　625014)
ABSTRACT
In this study ,the rabbit was used as experimental animal . After 2 months of feeding the diet
with different levels of Se or Zn , f ive animals from each group were given an oral dose of
Na275SeO3 or 65 ZnSO4 solution , respectively. The process of absorption , exeretion ,accumulation
and transfer of istopes to the hair were determined ,and the tissues retention of 75Se or 65 Zn were
also examined at the end of the experiments. The results obtained from the measurement of ra2
dioactive change of back hair in each group animal after the oral intake of 75Se or 65 Zn showed
that the 75Se or 65 Zn transfer to hair were fast. At the seventh and f if th day after dosing ,the 75Se
or 65 Zn were determined in the down2end section and upper2end section of back hair ,and the ra2
dioactivity increased with time. At the f irst , the radioactivity in down2end section was higher
than that of the upper2end section. However ,at the end of experiment the upper2end section was
higher than the down2end section. The data obtained from the different measuring point indicat2
ed that the accumulation ,distribution of trace element in hair was not even , there was extended
process from the down2end to the upper2end of hair and accumulation in upper2end section. The
content of 75Se or 65 Zn in hair was related to the level of Se or Zn in diet. However , there were
difference among the different trace elements.
Key words :75 Se and 65 Zn tracer technique , t race element , accumulation in hair
471 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1999 ,13 (3) :168～174