2008,42(1):41-44/孫雷,等中國獸藥雜志41喹乙醇的毒理學研究概況孫雷,韓嘉媛2,汪霞,王樹槐(1.中國醫(yī)藥品監(jiān)察所,北京100812工業(yè)北京化工冶金研究院,北京101149)收日期】2007-12-04【文獻標識碼]A【文章編號1002-1280(200)01-0041-04【中分類號】5859.83[摘要]就目前喹乙醇的毒理學以及對畜禽、魚類和生態(tài)環(huán)境等的毒性研究情況進行了回顧和綜述。關鍵詞]喹乙醇;毒理;生態(tài)毒性喹乙醇( Olaquindox)是1965年由德國拜耳公司以鄰硝基苯胺為原料合成的一種抗菌促生長劑,20世紀70年代起,歐共體、澳大利亞、日本、中國等 -CONHCH2CH2OH陸續(xù)批準該藥作為飼料添加劑使用。美國食品藥品監(jiān)管局(FDA)因與喹乙醇結構相似的同類藥物卡巴氧被證實具有致癌作用,一直未批準該藥的使 NCH用,歐盟從1999年起也禁止其使用。我國2000年版獸藥典中規(guī)定喹乙醇只能用于幼豬,禁用于禽和圖1乙醇的化學結構式體重超過35kg的豬,休藥期35d;2005年版獸藥典中又規(guī)定喹乙醇禁用于魚類。在早期,喹乙醇被2哇乙醇的毒理學研究認為是一種高效、低毒、低殘留的優(yōu)良抗菌促生長21急性毒性急性毒性是研究外來化合物對機劑,但近些年來,很多學者對喹乙醇的毒性重新做體毒性效應的第一步,是指機體一次性接觸外來化了深入系列的研究與評價,認為它是一種基因毒劑合物之后引起的中毒效應(甚至死亡),一般通過測和生殖誘變劑,有致突變、致畸作用,畜禽產品中殘定化合物對實驗動物的半數致死量(LD)來初步留的喹乙醇可致染色體斷裂,能誘發(fā)機體出現細胞估計其毒害的危險性。已報道的LD計算方法有突變等。本文就目前喹乙醇的毒理學研究情況平均致死量法(改良寇氏法)和劑量遞增法(霍恩進行綜述為綜合評價其毒理學安全性提供參考,氏法),LD值越小表明化合物的毒性越大。乙為促進我國畜牧業(yè)的健康發(fā)展提供保障。醇對不同動物的急性毒性試驗結果總結見表1,可1乙醇的理化性質以看出其毒性敏感程度存在較為明顯的動物種屬喹乙醇化學名稱為2-[N-(2-羥基-乙基差異,其中禽類敏感性最高,魚類敏感性相對較低。-氨基甲酰]-3-甲基-喹噁啉-1,4-二氧化2.2蓄積毒性當動物機體與外來化合物發(fā)生長物,結構式見圖1,分子式C12H13N3O4;為淺黃色結期多次接觸時,化合物反復進入動物機體,當進入晶粉末,無臭、味苦;溶于熱水,微溶于冷水,難溶于的速度或總量超過代謝的速度或總量時,就會在動甲醇、乙醇和氯仿,熔點為207~213℃;空氣中穩(wěn)物體內逐漸增加產生蓄積作用。研究蓄積作用常定;對光敏感,光照易分解為棕色,人接觸后易引起用固定劑量法或定期遞增劑量法,結果都以蓄積系皮膚光敏反應。數K來表示,K值越大說明化合物的蓄積作用越作者簡介孫雷(1978年-),男,碩士,助理研究員,主要從事獸藥安全性評價工作。E-mail: sunlei@ivdc.gov.cn42中國獸藥雜志2008,42(1):41~44/孫雷,等弱。喹乙醇對不同動物的蓄積毒性試驗結果總結復變率高。 Novavek等在枯草桿菌DA修復見表2,不難發(fā)現喹乙醇有中度至明顯的蓄積毒性。試驗中發(fā)現喹乙醇對枯草桿菌(rec+和rec-)修表1唯乙醇對不同動物的急性毒性2-5/LD3復試驗為陽性,提示其DNA完整性受損。另外,喹動物給藥途徑LD/(mgkg)乙醇對哺乳動物細胞也有致突變作用, Scheutwinkel等17用喹乙醇處理V79細胞,發(fā)現姐妹染色單體小白鼠內服3316交換頻率增加,且存在劑量反應關系。王樹槐18大白鼠內服1074報道喹乙醇在大于6.6μg/mL劑量時不論加或不兔內服1000-200加S9代謝活化系統(tǒng)都對CHL細胞染色體產生畸石岐雜雞內服304.9變作用,也存在劑量反應關系。艾維因肉雞內服288.42.4.2體內誘變試驗,在骨髓細胞染色體畸變試鯉魚腹腔注射1022.6驗、微核試驗、精子畸形試驗以及小鼠顯性致死突表2隆乙醇對不同動物的蓄積毒性-8變試驗等哺乳動物體內誘變試驗中,喹乙醇除在顯性致死突變試驗中表現陰性外,其余均表現陽性。動物蓄積系數K蓄積作用分級 Cihak等在iCr小鼠處死前24h灌胃給予800小白鼠3-3.3中度至明顯蓄積mg/kg的喹乙醇可引起小鼠骨髓細胞染色體斷裂。石岐雜雞3.24中度蓄積王樹槐等20發(fā)現給予750mg/kg的喹乙醇即可誘鯉魚1.45~1.9明顯蓄積發(fā)小鼠骨髓嗜多染紅細胞(PCE)微核率達到2.3亞慢性毒性亞慢性毒性是指動物連續(xù)多日36.5%Sram等口服給予IC雄性小鼠不同劑接觸較大劑量外來化合物所出現的中毒效應,常引量喹乙醇,然后與未處理的雌性小鼠交配,發(fā)現喹起動物表觀、臟器發(fā)生改變,并引起血液和肝、腎等乙醇顯性致死突變試驗陰性,精子畸形試驗陽性,組織出現病變。喹乙醇作用于動物后會嚴重損害與陰性對照組精子畸形率1.86%比較,喹乙醇500動物肝腎組織,引起機體生理生化指標的變化。王mg/kg劑量時精子畸形率達到6.94%。在另一項樹槐等發(fā)現在亞慢性毒性試驗中喹乙醇能引起研究中口服給予cr-P雌性小鼠喹乙醇4周后 Wistar大鼠肝腎組織出現實質性病變,嚴重時出現與未處理的雄性小鼠交配,結果發(fā)現喹乙醇在200壞死。孫永學等10發(fā)現中毒劑量的喹乙醇對雞腎mg/kg或500mg/kg劑量時與陰性對照組相比能顯上腺皮質功能、肝微粒體酶系統(tǒng)及腎功能均能產生著引起早期胚胎死亡。尹容煥等試驗發(fā)現給小抑制性損害。樸金日等發(fā)現按照100mg/kg和鼠灌胃超過120mg/kg喹乙醇時,小鼠骨髓微核率200mg/kg添加量連續(xù)飼喂斷奶仔豬39d對其生顯著升高,網織紅細胞數顯著降低;劑量為1200長和肝腎功能均有影響,表現出一定毒副作用。何m/kg時,紅細胞數較對照組顯著降低,提示大劑春鵬等12)研究發(fā)現大于0.3μg/mL濃度的喹乙醇量喹乙醇不僅具有遺傳毒性還可能會抑制小鼠骨可抑制草魚外分泌部細胞胰蛋白酶原的合成葉髓的造血機能,導致其貧血。繼丹等(13-14發(fā)現喹乙醇可致鏡鯉體內紅細胞數下2.4.3基因突變試驗近些年來,隨著分子生物降;魚鰓組織中Na+、K+-ATP酶活性隨喹乙醇劑學的發(fā)展,PCR、DNA測序基因克隆以及核酸雜交量的升高而降低,呈現劑量效應關系,在大于1600等技術也逐步應用于毒理學研究中。分子生物學mg/kg劑量時喹乙醇可以明顯干擾鯉魚的正常生技術以終點明確、敏感性高、耗時短等優(yōu)點大大提化代謝功能。高了毒理學研究的整體水平。郝利華等23將短暫2.4致突變毒性復制型穿梭質粒pSP189經6.6μg/mL喹乙醇處理2.4.1體外誘變試驗根據檢測不同遺傳學終點后,轉染Vero細胞,從中回收質粒并轉E.coli選擇的體外誘變試驗主要集中在體外細菌測試系MBM7070指示菌,通過篩選突變菌株進行基因序統(tǒng)和體外細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。 Yoshimura等15通過列測定,發(fā)現喹乙醇能誘發(fā)質粒pSP189靶基因突Ames試驗發(fā)現喹乙醇在2.5、5、10、15μg/mL劑量變,主要表現為基因點突變和連續(xù)缺失,且以點突下不論加或不加哺乳動物微粒體酶(S9)對TA98變?yōu)橹?占總數的70%。王德成等24提取1日齡和TA100菌株都有誘變性,其中TA100更敏感,回艾維因肉雞體內與呼吸鏈有關的肝臟 mtDNA,運用2008,42(1):41-44/孫雷,等中國獸藥雜志43pcr-sscp技術研究了乙醇對mtDA的致突變喹乙醇飼料后腸道菌群的變化試驗,發(fā)現給藥組魚效應,發(fā)現試驗組 mtDNA的 RN Ale4007位腸道菌群數均有不同程度的下降,其中1600、3200C突變?yōu)锳。mg/kg組的下降最為明顯,說明飼料中添加喹乙醇2.5免疫毒性免疫毒性是研究外來化合物對機不能影響魚腸道正常菌群的種類,但可明顯影響其體免疫系統(tǒng)產生的不良影響及其機理,大多通過對數量及組成比例。機體免疫細胞和免疫器官等的干擾引起機體免疫4生態(tài)毒性研究機能下降。尹容煥等2發(fā)現隨著喹乙醇劑量的增動物在使用藥物以后,藥物以原形或代謝物的加小鼠紅細胞表面C3b受體酵母花環(huán)率逐漸減少,方式從糞、尿等排泄物進入生態(tài)環(huán)境,或者漁場水IC酵母花環(huán)率則升高,說明喹乙醇可能會抑制機體體直接用藥,造成土壤環(huán)境、表層水體、水生和陸生的紅細胞免疫功能;小鼠胸腺指數和脾指數隨著劑生物的獸藥殘留蓄積,進而引起的毒性稱為獸藥生量增大均降低,提示喹乙醇可致使小鼠免疫機能下態(tài)毒性。喹乙醇是一種曾在畜禽及水產養(yǎng)殖中廣降。與哺乳動物不同,魚類免疫系統(tǒng)中非特異性免泛使用的抗菌促生長劑,使用不當或過量使用都會疫機制對疾病防御起著非常重要的作用。葉繼丹對生態(tài)環(huán)境構成潛在危害。 Wollenberger等3用等2研究發(fā)現喹乙醇對鯉魚血液白細胞吞噬指甲硝唑喹乙醇萘啶酸、土霉素泰樂菌素對甲殼數、吞噬率及頭腎體重比都沒有明顯的影響,說明細水蚤進行試驗,發(fā)現喹乙醇對甲殼細水蚤的急性喹乙醇對鯉魚的非特異性免疫功能及免疫器官的毒性最強,對水環(huán)境有潛在的不良作用。 Halling發(fā)育沒有影響。等32試驗發(fā)現喹乙醇對水體中的銅綠微囊藻和對3其它毒理學研究羊角月牙藻的EC3分別為5.1mg/L和40mg/L3.1對動物機體細胞凋亡的影響細胞凋亡又稱曲甍甍等3通過喹乙醇對土壤中赤子愛勝蚓急性細胞程序性死亡,是細胞接受死亡信號產生的一種受其自身基因調控的主動自殺過程。汪開毓等2毒性試驗,濾紙法和溶液法測得喹乙醇48h的LC分別為>5.71×10-2mg/cm2和>2000mg/L,用電子顯微鏡觀察法、原位末端標記法和流式細胞儀法檢測鯉魚喹乙醇中毒后肝細胞凋亡情況,發(fā)現且能引起體腔細胞DNA損傷。陳海剛等采用肝細胞出現染色體濃縮、邊移,呈半月狀,隨后裂解水生生物斑馬魚鯉魚和土壤生物赤子愛勝蚓作為成大小不等的團塊,細胞凋亡所具有特征性的、質生物材料,通過斑馬魚急性毒性試驗和胚胎發(fā)育試膜完整的凋亡小體清晰可見,提示喹乙醇能夠誘導驗、鯉魚腎細胞單細胞凝膠電泳試驗蚯蚓急性毒鯉魚肝細胞發(fā)生典型的凋亡,且凋亡率隨染毒時間性試驗、生化毒性試驗以及體腔細胞單細胞凝膠電延長而升高。泳試驗,對喹乙醇分別從生物個體、細胞和分子水3.2對動物體內自由基的影響自由基又稱游離平進行了生態(tài)毒理學效應研究。結果表明,在實驗基,是指生物體內能獨立存在含有1個或多個不配濃度范圍內喹乙醇對斑馬魚和蚯蚓的急性毒性均不對電子的任何原子或原子團,是機體正常代謝的產大;對斑馬魚胚胎72h時的EC0為221.20mg/L,具物。正常生理條件下,機體內自由基處于不斷產生有明顯致畸效應;能促進蚯蚓體內SOD酶活性,并呈與清除的動態(tài)平衡中。動物喹乙醇中毒時會引起機現一定劑量效應關系但對纖維素酶影響不明顯;單體內自由基水平升高和抗氧化系統(tǒng)的破壞等。高洪細胞凝膠電泳試驗結果表明,喹乙醇具有一定遺傳等281發(fā)現當雞喹乙醇中毒時血液中自由基含量明顯毒性,能引起鯉魚腎臟細胞和蚯蚓體腔細胞DNA損升高,而抗氧化系統(tǒng)各指標水平明顯降低。郭小權傷,與空白對照相比有顯著差異,表明有明顯的致染等29發(fā)現崇仁麻雞喹乙醇中毒時體內自由基產生增色體斷裂作用,并呈現出一定劑量效應關系加,清除自由基的重要物質SOD、GSH-Px活性和5結束語GSH含量以及總抗氧化能力都明顯下降。綜上所述,喹乙醇的急性毒性隨動物種屬不同3.3對動物體內腸道菌群的影響動物體內存在存在較大差異,有中度至明顯的蓄積毒性,有一定著正常的細菌群落,它們在宿主體內生存和繁殖,的遺傳毒性、誘變性和免疫毒性,對動物機體細胞對維持宿主組織器官的正常結構和功能起著十分凋亡、自由基和體內正常菌群等也有影響,對一些重要作用。盧巖等30通過鯉魚攝食含不同濃度魚類有明顯的致畸作用,對周圍生態(tài)環(huán)境有潛在的44中國獸藥雜志2008,42(1):41~44/孫雷,等不良反應。可見,長期使用喹乙醇后在動物體內和7] Scheutwinkel- Reich Hude Sister Chromtod Exchange生態(tài)環(huán)境中造成蓄積殘留,可通過食物鏈間接的對 in Chinese Hamister V79 Cells Exposed to Quindoxin, Carbadox人類健康造成威脅。另外,喹乙醇的致癌作用至今 and Olaquindox J]. Mutation Research, 1984, 139: 199-202尚未得到證實,因此對于喹乙醇用于動物的安全性[18]王樹槐唑乙醇誘發(fā)CHL細胞染色體畸變試驗[]中國還需做進一步的研究。目前,在生產活動中無論是藥雜志,1993,27(4):27-29混飼或治療使用喹乙醇,都應嚴格遵循其規(guī)定的使[9] Cihak Vontorkova Cytogenetic Effects of Quinoxaline-1-4用范圍、劑量濃度和休藥期,為確保動物性食品安 dioxide Type Growthpromoting Agents M. Transplacental Mi-全、保護生態(tài)環(huán)境、保障人類健康奠定基礎。 cronucleus in mice[ J]. Mutaion Research, 1985, 144: 81-84.20]王樹槐,徐士新,鄭定,等隆乙醇誘發(fā)小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗[]中國獸藥雜志,1991,(1):13-14.參考文獻: [21] Sram R J, Salome F R, Jaroalava K. The Effect of Long Term[1]鄧云波,段蘇華,陳啟友乙醇的特性及其合理使用[J]湖 Oral Administration of Cyadox and Olaquindox on the Frequency南飼料,2004,(1):5-16 of Dominant Lethal Mutation and Abnormalities of Spermatozoa[2]孫翰昌,余海英,馮雪琴乙醇對鯉魚的毒理學研究進展 in mice[ J]. Bio Chem Zivocisne Vyroby Vet, 1986, 32(1):[].重慶水產,2006,(2):28-31.37-463]董波乙醇對雞的急性毒性試驗[]動物毒物學,198922]尹榮煥,白文林,張文亮等嘹乙醇對小鼠血細胞及骨髓微4(1):30-31.核率的影響[J]湖北農業(yè)科學,2007,46(1):107-109[4]向蘭實驗性肉用雛雞乙醇急性、亞急性中毒的病理形態(tài)[23]郝利華,肖希龍,周宗燦穿梭質粒psP189/哺乳動物er學研究[]西南民族學院學報1996,22(2):19-174細胞檢測系統(tǒng)在乙醇誘變分子機制研究中的應用[]癌[5]葉繼丹,盧形巖,楊雨輝乙醇對鯉魚的急性毒性試驗[J變畸變突變,2006,18(1):23-25.水產學雜志,2002,15(1):54-5624]王德成,高洪,范泉水,等乙醇致線粒體DNA基因損傷6]徐士新,鄭定乙醇蓄積毒性研究[J]中國獸藥雜志,的SSCP分析[].吉林農業(yè)大學學報2007,29(1):95-1992:23101.[7]董滴波,曾振靈,陳杖榴乙醇對雞的毒性及組織藥物濃度[25]尹榮煥,白文林,吳長德等乙醇對小鼠免疫器官及紅細研究[]華南農業(yè)大學學報,1993,14(4):53-58.胞免疫功能的影響[J].安徽農業(yè)科學200735(3):717-8]汪開,耿毅,劉開永乙醇對鯉魚蓄積毒性的研究[J718.[9]王樹槐,徐士新,向德林,等喹乙醇亞慢性毒性試驗[中【26]葉繼丹,盧形巖,劉紅柏,等乙醇對鯉的消化酶活性及白四川農業(yè)大學學報,2004,22(2):183-186.細胞吞噬功能的影響[J]大連水產學院學報,2004,19(3):國獸藥雜志199125(4):13-14161-166[10]孫永學,馮淇輝,董波,等唑乙醇在雞體內的毒物動力學【27汪開趙德明耿毅等乙醇誘導鯉肝細胞凋亡的研及其生化毒性和病理學研究[J]畜牧善醫(yī)學報,1998,29究[]水產學報,2004,28(6):733-737.(6):525-530.28]高洪,雪艷,彭輅,等雞哇乙醇中毒對血中自由基水平[11]樸金日,沈建忠乙醇對斷奶仔豬生產性能的影響及亞急及抗氧化系統(tǒng)的影響[J].云南農業(yè)大學學報,22(3):396-性毒性試驗研究[J].云南農業(yè)大學學報,2006,21(5):646400-650.29]郭小權,胡國良,張彩英,等乙醇中毒對崇仁麻雞抗氧化12]何春勝,王恬,劉文斌哇乙醇對草魚肝細胞和胰腺外分泌功能影響的研究[J]江西農業(yè)大學學報,29(3):48-422部細胞的毒理研究[]浙江大學學報200632(6)651-[30]盧彤巖,葉繼丹,楊雨輝,等攝食不同乙醇水平飼料的657.魚腸道菌群的變化[J],水產學雜志,2003,16(1):17-22【13]葉縮丹韓友文,楊雨輝,等嗪乙醇對鯉耗氧率、紅細胞數、[31] Wollenberger, Halling-Sorensen-, Kusk. Acute and紅細胞比積及紅細胞微核率的影響[J].大連水產學院學 Chronic Toxicity of inary Antibiotics to Daphnia Magna報,2003,18(1):14-17.]. Chemsophere,2000,40(7):723-730.14]葉繼丹,劉紅柏,趙吉偉,等隆乙醇對鯉組織ak+-[32 Halling-Sorensen-. Algal Toxicity of Antibacterial AgentsATP酶活性及血漿生化指標的影響[J]養(yǎng)殖與飼料2005, Used in Intensive Farming[J]. Chemsophere, 2000, 40 (7):(7):9-13731-739[5] Yoshimurs, Nakmura, Koeds. Mutagententes of Carba--[33]曲,徐韻,陳海剛,等三種獸藥添加劑對土壤赤子 dox and Olaquindox Growth Promoters for Pigs]. Mutation勝蚓的毒理學研究[]應用生態(tài)學報,2005,6)1108- Resc search,1981,90:49-55111.[16] Novavek, Semenkova, Holtk. Denxtdation of Quinoxaline[34]陳海剛,李兆利,徐韻,等獸藥添加劑哇乙醇的生態(tài)毒理 -1,4-dioxide Denvative in the Presence of Amino Acids[].學效應研究[J]農業(yè)環(huán)境科學學報,2006,25(4):885- Cesk Farm,1986,35(4):145-150889.