鸽舍空气中颗粒物的组成及其对动物肺部的影响研究

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空气中的颗粒物(PM)危害人类和动物的健康。目前,颗粒物已经成为大气首要污染物,养殖业已经成为颗粒物的重要污染源。禽舍中颗粒物主要来自干燥的粪便、饲料、动物新陈代谢产生的皮屑、羽毛碎片和外界空气等。针对鸽舍颗粒物的研究尚属少见,本研究以鸽舍颗粒物为研究对象,分析其成分和浓度变化规律等,并研究其对动物健康的危害。研究采用环境扫描电镜观察颗粒物结构,结合X射线能谱分析颗粒物成分和来源。使用光散射颗粒物检测仪测定不同时期鸽舍中不同位置颗粒物的浓度,用Sufrerl1软件绘制鸽舍中颗粒物分布的等值线图,分析颗粒物的分布规律,研究不同粒径颗粒物的数量关系、颗粒物浓度与舍内温湿度的关系、通风对颗粒物的影响,为降低颗粒物浓度提供依据。以清洁级ICR小鼠作为哨兵动物,通过血细胞分析、血清中IL-6和IFN-y水平、肺脏组织切片以及肺部组织IL-6和IFN-γ基因的表达量来评价颗粒物对动物的影响。同时通过组织切片和RT-PCR评价鸽舍颗粒物对乳鸽和亲鸽的影响。主要研究结果如下:(1)鸽舍冬季TSP(总悬浮颗粒物)、PM10和PM2.5的日均浓度分别为9.77 m/m、8.23 mg/m3和5.17 mg/m3;夏季的日均浓度分别为2.60ng/m3、2.01mg/m3和1.43 mg/m,PM2.5浓度超出国家空气质量一级标准的40-147倍。其中C.N.O元素占总质量的90%以上,其重量比约为49:19:25提示主要成分是蛋白质。电镜发现颗粒物中包含羽毛碎屑、皮屑等颗粒。(2)鸽舍颗粒物显著抑制血清中IL-6的表达(P<0.05)。(3)鸽舍颗粒物可造成小鼠肺脏严重炎性反应和增生,且呈现出剂量依赖效应。其表现为:肺泡壁增宽和成纤维细胞增生,可见含屯颗粒物的巨噬细胞,细支气管上皮细胞脱落,细支气管粘膜下淋巴细胞、巨噬细胞浸润。鸽肺部也发生了类似的病理变化,且长期暴露于颗粒物中的亲鸽支气管上皮细胞将发生化生。(4)暴露于不同浓度鸽舍颗粒物中小鼠肺组织中IL-6和1FN-γ基因的表达量均有所增加,但是高浓度组IL-6基因表达量增加不显著(P>0.05),且高浓度组在数值上低于低浓度组。(5)在感染早期高浓度鸽舍颗粒物使得乳鸽肺中的1L-6和IFN-γ基因的表达量显著高于低浓度组(P<0.05),后期高浓度的颗粒物则会抑制肺部上述基因的表达,因此,亲鸽肺中低浓度组IL-6的表达量显著高于高浓度组(P<0.05)。(6)鸽舍颗粒物对鸽肺部1L-6和IFN-γ基因的表达的影响无性别和年龄差异(P>0.05)。综上,鸽舍中的颗粒物主要来自鸽本身,浓度远高于大气中,会对动物健康造成危害。
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