目的:1.通过代谢试验方法,研究纳米氧化锌在大鼠体内的吸收、分布和排泄情况。2.通过灌胃方式,研究纳米氧化锌短期(28天)经口摄入的一般毒性作用及其在不同脏器的分布情况,以及对肠道免疫功能的影响。3.通过连续灌胃90天的方式,研究和比较纳米氧化锌、普通尺寸氧化锌及硫酸锌的亚慢性毒性作用及其对雄性大鼠生殖的影响。方法:1.纳米氧化锌在大鼠体内的代谢特点SD大鼠随机分为对照组和纳米氧化锌组,对照组雌、雄各4只,纳米氧化锌组分4个亚组(N1至N4),每个亚组雌、雄各4只。对照组灌胃给予0.5%GLU+3%FBS,纳米氧化锌组灌胃给予相应的氧化锌混悬液,剂量为350mg/kg WB。经颈静脉采血收集大鼠灌胃前和灌胃后1h、2h、3h、4h、5h、6h、10h、24h、48h、72h、168h血液;收集大鼠0-24h、24-48h、48-72h、144-168h的尿液、粪便样本;在灌胃后6h、1d、3d、7d处死纳米氧化锌一个亚组动物,取心脏、肝、脾、肺、肾、脑、睾丸(雄)、淋巴结。大鼠血液、脏器、尿液和粪便样本经消解处理后,用原子吸收分光光度计检测其中锌含量。2.纳米氧化锌对大鼠短期经口毒性及对肠道免疫的影响将断乳SD大鼠随机分为4组(对照组和低、中、高剂量组),每组雌、雄各10只,连续28 d灌胃给予纳米氧化锌,剂量分别为87.5、175、350 mg/kg BW,观察体重变化,试验结束后剖检进行脏器称重以及组织病理学检查;取肠道派氏结进行淋巴细胞分型检测以及开展肠液中分泌型免疫球蛋白A(SIgA)检测;对大鼠血液及脏器(肝、肾、脑、睾丸)中锌含量进行检测。3.纳米氧化锌90天经口亚慢性毒性及对雄性大鼠生殖的影响断乳SD大鼠170只随机分为7组,即对照组、纳米氧化锌组(低、中、高剂量组分别为87.5、175和350 mg/kg BW)、普通尺寸氧化锌组(350 mg/kg BW)、硫酸锌组(低、高剂量组分别为370 mg/kg BW和700 mg/kg BW)每组20只,雌雄各半,各剂量组灌胃给予受试物连续90 d。观察体重及摄食量变化;试验结束后,禁食取血,检测各项血液学、血生化指标,并剖检进行脏器称重以及组织病理学检查,对雄性大鼠做全自动精子分析。实验另设3个卫星组,即对照组、纳米氧化锌组(350mg/kg BW)、硫酸锌组(700 mg/kg BW),每组10只,雌雄各半,卫星组大鼠停止给予受试物后继续观察28天。观察体重及摄食量变化;试验结束后,禁食取血,检测各项血液学、血生化指标,并剖检进行脏器称重,对雄性大鼠做全自动精子分析,对血液及脏器(肝、脾、肺、肾、前列腺、睾丸)中锌含量进行检测。卫星组所有动物于试验中期(灌胃第45天)开展血液学和血生化检查,恢复期结束后进行血液学和血生化检查、大体解剖、全自动精子分析。结果:1.大鼠灌胃给予纳米氧化锌后,与对照组相比,各时间点大鼠血液中和肝、肾、脾等脏器中的锌含量均无生物学差异;纳米氧化锌主要经粪便排泄,雄性大鼠48h经粪便累计排出锌87.38%;雌性大鼠48h经粪便累计排出锌86.60%,雌性大鼠48h经粪便累计排出锌85.15%。2.大鼠灌胃给予纳米氧化锌28天,一般状况正常,体重、脏器系数及各脏器中锌含量等指标均未发现有意义的改变;组织病理学检查发现,部分动物出现胃黏膜局灶性上皮细胞脱落,黏膜下层以嗜酸性粒细胞为主的炎细胞浸润及水肿,小肠绒毛上皮脱落,与对照组比较,高剂量组病变发生例数明显增加;肠道派氏结淋巴细胞分型检测显示,雄性大鼠中、高剂量组T细胞比例增高,自然杀伤(NK)细胞比例降低,各剂量组SIgA浓度差异无统计学意义。3.大鼠灌胃给予纳米氧化锌90天,与对照组比较,高剂量组雄性大鼠体重从第4周开始逐渐降低,硫酸锌组及普通尺寸氧化锌组体重也出现下降且幅度较纳米氧化锌组大;卫星组中纳米氧化锌高剂量组及硫酸锌高剂量组雄性大鼠体重从第3周开始均有不同程度的下降,一直延续到恢复期;整个90天试验期间及恢复期,各剂量组雌性大鼠体重均未发现统计学差异。实验中期、90天结束及恢复期,血液学指标均未发现有生物学意义的改变。血生化检测结果显示,中期时,纳米氧化锌高剂量组及硫酸锌高剂量组雌性大鼠血清白蛋白、总蛋白均明显降低,90天结束,雌性大鼠普通尺寸氧化锌组、硫酸锌低、高剂量组血清白蛋白降低,纳米氧化锌中、高剂量组、普通尺寸氧化锌组及硫酸锌低、高剂量组血清总蛋白降低,碱性磷酸酶升高。恢复期时,纳米氧化锌高剂量组及硫酸锌高剂量组雌性大鼠血清碱性磷酸酶升高,硫酸锌高剂量组血清白蛋白、总蛋白降低。90天试验结束及恢复期后,纳米氧化锌各剂量组大鼠大体解剖及脏器重量均未见异常,90天时雄性大鼠硫酸锌高剂量组肝体比增大,恢复期时,该组大鼠肝体比未发现统计学差异;雌性大鼠各剂量组间比较,脏体比在90天及恢复期时均未见统计学差异。与对照组比较,在90天时,纳米氧化锌中、高剂量组及硫酸锌低、高剂量组雄性大鼠精子活力明显降低,恢复期时,纳米氧化锌高剂量组及硫酸锌高剂量组雄性大鼠精子活力明显降低。结论:1.纳米氧化锌灌胃后,未在脏器中产生蓄积,48h内锌经粪便的排出率达80%以上且大部分在0-24h内排出。2.连续28d经口摄入纳米氧化锌后,纳米氧化锌未在大鼠肝、肾等脏器中发生蓄积但可引起大鼠胃肠道细胞脱落及胃黏膜下层水肿等病理改变,并对大鼠肠道免疫产生影响。3.本实验条件下,纳米氧化锌、普通尺寸氧化锌及硫酸锌均可对雄性大鼠产生如体重下降等毒性作用,并导致雌性大鼠血清白蛋白、总蛋白降低,碱性磷酸酶升高,纳米氧化锌及硫酸锌均可导致雄性大鼠精子活力的下降,对雄性大鼠生殖产生影响。上述影响恢复期时仍存在。纳米氧化锌、普通尺寸氧化锌及硫酸锌高剂量组雌雄大鼠肝、肾中锌含量升高,但恢复期后回到正常水平。