著者 中牟田 正幸

奈良教育大学学術リポジトリNEAR

家兎の血液成分におよぼす高温環境の影響 1. 高 温処理による血漿中の蛋白質量、脂肪量、コレステ ロール量および葡萄糖量の変動

著者 中牟田 正幸

雑誌名 奈良教育大学紀要. 自然科学

巻 21

号 2

ページ 63‑69

発行年 1972‑11‑15

その他のタイトル Effects of High Environmental Temperature on Blood Constituents in Domestic Rabbits

1.Changes of protein, fat, cholesterol and glucose levels in the blood plasma caused by the effect of heat stress

URL http://hdl.handle.net/10105/2783

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(HSfn474p 5 ^31 0^a)

Effects of High Environmental Temperature on Blood Constituents in Domestic Rabbits

1. Changes of protein, fat, cholesterol and glucose levels in the blood plasma caused by the effect of heat stress

Masayuki Nakamuta

(Department of Physiology and Hygine, Nara University of Education, Nara, Japan) (Received May 31, 1972)

Experiments were undertaken to investigate on changes of the rectal temperature, respiration and heart rates, protein, fat, cholesterol and glucose levels in the blood plasma caused by the effect of heat stress of 30°C and 35°C at 1, 3, 5 and 10 hours respectively in domestic rabbits.

Results obtained were summarized as follows:

1) The rectal temperature, respiration and heart rates increased markedly as the effect of heat stress in the incubator.

2) Protein, fat and cholesterol began to fall gradually after five hours and decreased ma- rkedly after ten hours as the effect of heat stress of 30°C, and also these constituents began to fall markedly after three hours as the effect of stress of 35°C and were lower in the group of the latter than that of the former after ten hours.

3) It was seemed that blood sugar did not show significant variation as the effect of heat stress in the incubator.

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63

64

ウス血液中の蛋白質,血糖およびコレステロr‑jVについて,他方暑熱李の場合においては,岡本 ら(1956)は午血液中の血糖, Morrow et al (1963)は豚血液中の脂質,またWorstell et al (1953), Blmcoe et al (1951)および Brody et al (1949)は牛血液中のコt/ステロ‑ルにつ・

いての変動を報告しているが,これらの結果は研究者により,また動物の種類によって必ずしも 一致していないようである.

著者は家兎についての研究がないことに着目し,加温する温度と時間を変えることによって, 血祭中の蛋白質,脂肪,コレステロ‑ルおよび葡萄糖がどのように変動するかを追究して比較検 討を行なった.

樹料および方法

実験材料としては,日本白色唾の雌成兎(3‑3.5kg) 5羽を用いた.実験方法は,まず加湿前 (気温15‑20cC,相対湿度60‑70%)にあらかじめ耳介静脈から血液の一定量を採壊し,その後 直ちに恒温器(170×150×100cm)中に家兎を収容した.加温の方法は30‑Cおよび35oC (相対 湿度60‑70%)の2温度区を設定し,それぞれの温度において1時間, 3時間, 5時間および10 時間宛処理を行なった.この場合に体温,呼吸数および心拍数についても調べた.なお処理中も 食餌として充用固形飼料を給与し,飲水も自由に行なわしめた.

加温後は直ちに採血し,血兼を得て試料とし分析に用いた.定量法としては,蛋白量はBiuret 紘(1949),脂肪量はPhenol turbidity test法(1952),コL,ステ‑ル量はAcetic anhydride 紘(1938)および血糖量はFolin‑Wu氏法(1920)を採用し,各成分について光電比色計(島津 製スペク下ロニック20)を用いて測定した.

結果および考察

1.蛋白質量の変化

加温による蛋白質量の変化は第1表および第1図に示すとおりである.

Table 1. Changes of protein (g/dl) Temperature

of Control

heat stress  (15‑20‑C )

Hours of heat stress

30。     6. 88士0. 35   6. 81士0. 75 6.83士0.35   6.80士0.48

、

3

6.85士0. 45 5. 58ア0. 80*

6. 32士1. 10米 5. 25士0. 98米

10

5. 61士0. 56*

5. 04士0. 84米

* Significant at 1% level

表および図に示すように,蛋白質量は処理温度が高くなり,また加温時間も長くなるにつれて 明らかに減少した.すなわち,加温前の蛋白質量は6.88g!山の値を示すのに対して, 30‑C加温 群では3時間後まではほとんど変化をみなかったが, 5時間後には6.32g/朋 となり低下しはじ め10時間後には5.61g!舶となって著しく減少し,また35DC加温群では1時間後まではほとんど 変化をみなかったが, 3時間後には5.58g/dJとなり急速に低下しはじめ, 10時間後には5.04g!dJ

となって30‑C加盟群のものよりも著しく減 少した.

加温に対する蛋白質童の変化に関しては, わずかに山内ら(1969)の研究があるのみで あり,彼らはマウスを樹料とし,高温処理と

して35‑C群と低温処理として10oC群の2 温度を設定して, 6時間, 12時間, 24時間,

3日間, 5 間, 7日間および14日間宛処理 したところ, 35oC処理群では経時的に徐々 に増加したが, 7日以降では低下しはじめ, また10。C処理群ではその反対に経時的に徐 々に低下したが, 7日以降では増加しはじめ て常温群の測定値に近づく幌向があるという 結果を報告している.本実験の結果は山内ら のものと相反し一致をみなかった.

温度処理をした場合の蛋白質量の変化の機 転に関しては,生体防禦反応として生体が外 部刺激Stressorを受けると,生体は外部刺 激に対して内部状態を適応させようとし,こ れには副腎皮質ホルモンが関係するのでない か,いいかえれば急激な外部刺激などの場合 に身体の抵抗力が副腎皮質ホルをンによって

﹁ t p / S ) u 叫 S

^ O J J   B U I S B J J

0 1

Hours of heat stress

Fig. 1. Changes of plasma protein level as the effect of heat stress.

高まるということから推察される(Selye, 1949).この学説から考えると,副腎皮質ホルモンは血 奨蛋白に働いて,その蛋白質の分解を促し,この分解によってできたアミノ酸は血中に入るとい

うことになる.加温によって血某中のアミノ酸窒素が増加するであろうことについては,著者(未 発表)はさきに家兎を用いて実験的に確認した.以上の事実から,加温によって副腎皮質ホルモン の作用が高まり,その結果として血兼蛋白質が分解し減少したのではないかと推察されるが,こ

の点に関しては目下検討中である.

2.脂肪量の変化

加温による脂肪量の変化は第2表および第2図に示すとおりである.

表および図に示すように,脂肪量は処理温度が高まり,また加温時間も長くなるにつれて明ら

Table 2. Changes of fat (mg/dl) Temperature

of Control

heat stress I (15′‑20‑C)

Hours of heat stress

30‑C   449. 51士38. 56  449. 50士50. 52

35‑C 449.51士38.56完1.04士29.42

447. 28土29‑ 42  362. 33士38. 35*

332. 97士50. 15* ! 311.48士44. 12寮

瀦Significant at 1% level

10

326. 17士43. 82諌

294. 94士37. 35*

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かに減少した.すなわち,加温前の脂肪量 は449.51mg/dlの値を示すのに対して, .30oC加温群では3時間後まではほとんど 変化をみなかったが, 5時間後には362.33 mg!dlとなり低下しはじめ, 10時間後には 326.17mg!dlとなって著しく減少し,また 35‑C加温群では1時間後まではほとんど 変化をみなかったが, 3時間後には332.97 mg/dJとなって低下しはじめ, 10時間後に は294.94mg/dlとなって30‑C加温群のも のよりも著しく減少した.

加温に対する脂肪量の変化に関しての研 一究はほとんどなく,わずかにMorrow et al (1963)が暑熱季において豚の血兼脂質 の減少すること,また Brody et al (194

‑9), Blincoe and Brody (1951)および Worstell and Brody (1953)が暑熱季に おいて牛の血奨脂肪酸の減少すことを報告

しているにすぎない.

加温による脂肪量の変化の機転に関して は,十分なる説明をすることはむつかしい

Fig. 2. Changes of plasma fat level as the effect of heat stress.

が,蛋白質の場合と同様に,副腎皮質ホルモンが血奨脂肪からの脂肪の遊離を促す作用のあるこ とから考えると,加温によって副腎皮質ホル毛ンの作用が高まって血発月旨肪が分解し減少したの ではないかと推察される.

3. コレステロ‑ル量の変化

加温によるコレステロール量の変化は第3表および第3図に示すとおりである.

Table. 3. Changes of cholesterol (mg/dJ)

寮Signi丘cant at 1% level

表および図に示すように,コレステロ←ル量は処理温度が高くなり,また加温時間が長くなる につれて明らかに減少した.すなわち,加温前のコレステロール量は389.66mg/dlの値を示すの vLI対して, 30‑C加温群では3時間後まではほとんど変化をみなかったが, 5時間後には349.67 mg/dJとなり低下しはじめ, 10時間後には313.91mg!dJとなって減少し,また35oC加温群では

1時間後まではほとんど変化しなかったが, 3時間後には345‑54mg/dlとなり低下し はじめ, 10時間後には270.03mg!dlとな って30‑C加温群のものよりも著しく減少

Liz.

加温に対するコレステロ‑ル量の変動に 関しては,上述の Brody et al (1949), Blincoe and Brody (1951)およびWor‑

stell and Brody(1953)が暑熱季において 午の血祭コレステロ‑ルの減少すること,

また山内ら(1969)はマウスを材料とし, 上述の蛋白質の測定における実験方法と同 様に,高温に暴露したところ, 5日後まで は徐々に増加したが, 7日以降では低低下 しはじめて常温群の測定値に近づく傾向が あるという結果を報告している.本実験の 結果は牛の場合とほぼ同様の傾向を示した が,マウスの場合とは相反し一致するもの を認めなかった.

加温によるコl/ステロール量の変化の機 転に関しては,上述の副腎皮質ホルモンが 関係するであろうことが容易に推測されるが,

(j p/ St u) [︒

‑i ai sa pc p昌 SB JJ

Hours of heat stress

Fig. 3. Changes of plasma cholesterol level as the effect of heat stress.

この点については今後検討する余地が多分にある.

4.血糖量の変化

加温による血糖量の変化は第4表および第4図に示すとおりである.

Table 4. Changes of blood sugar (mg/d/)

Hours of heat stress ^】

‑一一Significant

10 difference Tern‑

perature :‑‑‑

of Control heat stress (15‑20‑C)

uJmhR^^^^^^H^uTHS]葛186.。ア6.3]

186. 0士6. 52 185. 2士5. 98

187. 0士6. 38 186. 8士7. 45 183. 2士5. 69

蓑および図に示すように,血糖量は生理的動揺の範囲にあってほぼ一定の水準を維持した.

すなわち,加温前の血糖量は180.5mg/dJの値を示すのに対して,いずれの加温時間においても, 30。C加温群では184.7mg/朗から186.8mg!dJに,また35oC加温群では184.7mg!朋から182.1 mg!dlとなって,いずれの場合も平均値の差は有意でないことが分った.

加温に対する血糖量の変化に関しては,岡本ら(1955)は鶏を樹料とし,処理時間31‑45‑C, 加温時間20‑60分の加温条件のもとに,定温器加温,直射日光加温,麻酔後定温器加温および麻 酔後直射日光加温の実験群を設定し測定を行なったところ,いずれの場合も加温前と加温後との 問に平均値の差を認めなかったが,定温器加温と直射日光下の場合との間には差があり,また加

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温条件によっても差のあることを報告して いる,また岡本ら(1956)は乳牛(ホルス タイン種成牡牛)を用い,気温30。C士2oC の高温時と20‑C土2oC の温暖時において 血糖量を測定し,気温の上昇に伴って増加 の傾向を認め,それに対して Dale and Brody (1954)は午において暑熱李には減 少の傾向があることを報告している.つぎ に山内ら(1968)はマウスについて実験し, 加温条件のもとで長時間処理した場合に, 血糖量はその後数日間減少の憤向を示した が, 7日以降になると常温群の測定値に近 づくことを報告している.以上の結果を総 覧すると,血糖量は加温の条件あるいは動 物の種類によって増加するもの,減少する

0 1

Hours of heat stress

Fig. 4. Changes of blood sugar level as the effect of heat stress.

もの,または変動しないものなどがあり,必ずしも一致した傾向を示さなかった.

加温による血糖量の変化の機転に関しては,岡本ら(1955)はとくに増加の場合について中枢が 体温上昇時に糖代謝に関与し,いわゆるSelyeら(1949)の言う適応症候群の一つの現われでは ないかと解されると説明している.また田坂ら(1950)は額動脈および椎骨動脈に温冷水を琵大し て,脳の血行を変化させ,体温調節中枢およびその付近に存在する糖代謝中枢などえの影響を調 べ,視床下部付近の温反応は他の脳部分に比べて極めて顕著であること,かつこれに伴って額静 脈内乳酸量および無性葡萄酸量の増加することを指摘している.

本実験における家兎の血糖量の変動は,上述したように,生理的動揺の範囲にあったが,この 二理由として血糖の場合に限って,本実験の加温条件のもとでは,インシュリンー下垂体前葉・副 腎皮質のホルモン平衡が肝臓機能を中心とし自律神経系の関連のもとで代謝調節を行ない,血糖

レベルがほぼ一定に維持されたためではないかと推察された.

摘     要

家兎を用いて処理温度30‑Cと35‑Cおよび加温時間1時間, 3時間, 5時間, 10時間のもとに 恒温器中で暴露した場合に,体温,呼吸数,心拍数,血奨蛋白量,血奨脂肪量,血奨コレステロ

‑)t'量および血祭葡萄糖量がどのように変動するかを知るため本実験を行なったところ,次のよ うな結果を得た.

1)体温,呼吸数および心拍数は加温条件のもとで著しく増加し,とくに35‑C加温群は30oC 加温群のものより有意に増加した.

2)蛋白質,脂肪およびコレステロ‑ルは30‑C加温群において5時間後から低下しはじめ, 10 時間後にはかなり減少し,また35‑C加温群においても3時間後から低下しはじめ, 10時間後には 30。C加温群のものよりも著しく減少した.

3)血糖は30‑Cおよび35‑Cの両加温群のいずれにおいても有意の変動を認めなかった,

文  献

Blincoe, C. and S. Brody (1955) :Res. Bull. Mo. agri. Exp. Sta., 576.

Brody, S., et al (1949) :Res. Bull. Mo. agri. Exp. Sta., 433.

Dale, H. E. and S. Brody (1954) :Res. Bull. Mo. agri. Exp. Sta., 562.

ト岡本正幹,大坪孝雄,海江田 穂, (1955) :日畜学会報, Vol.26, No.4.

岡本正幹,大坪孝雄1956) :鹿大農学部学術報告, No.5.

岡本正幹(1969) :家畜・家禽の環境と生理(養賢堂発行).

田坂定孝,その他(1950) :日本内科学雑誌, 39, 159.

Selye, H. (1949) :J. Clin. Endocrinol., 6, 117.

Worstell, D. M. et al (1953) :Res. Bull. Mo. agri. Exp. Sta., 515.

山内忠平,その他(1969) :第57回日畜学会口頭発表