Hg2+脅迫對(duì)花翅搖蚊（Chironomus kilensis）幼蟲組織三種酶活性影響

劉曼紅，張譯文，湯　穎，潘　瑩，常雄凱，陳　菲（東北林業(yè)大學(xué)野生動(dòng)物資源學(xué)院，哈爾濱　150040）

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Hg2+脅迫對(duì)花翅搖蚊（Chironomus kilensis）幼蟲組織三種酶活性影響

劉曼紅，張譯文，湯穎，潘瑩，常雄凱，陳菲
（東北林業(yè)大學(xué)野生動(dòng)物資源學(xué)院，哈爾濱150040）

摘要：利用花翅搖蚊（Chironomus kilensis）開展長(zhǎng)期低Hg2+濃度暴露下花翅搖蚊毒理效應(yīng)研究，根據(jù)改良寇氏法設(shè)定質(zhì)量濃度為0、0.003、0.009、0.027、0.081、0.243和0.729 mg·L-1氯化汞溶液，將花翅搖蚊卵帶分別置于其中培養(yǎng)至子一代達(dá)4齡。紫外分光光度法測(cè)定搖蚊幼蟲組織超氧化物歧化酶（SOD）、乙酰膽堿酯酶（AChE）和過氧化氫酶（CAT）活性。通過LSD法多重比較檢驗(yàn)不同濃度Hg2+暴露對(duì)三種酶活性影響。結(jié)果表明，僅0.003 mg·L-1處理組與對(duì)照組無(wú)顯著差異（P>0.05），其他處理組SOD活性均升高，差異顯著（P<0.05）；僅0.729 mg·L-1處理組與對(duì)照組AChE活性升高，差異顯著（P<0.05）；各組CAT活性均無(wú)顯著差異（P>0.05）。繼續(xù)培養(yǎng)至子二代幼蟲達(dá)4齡，測(cè)定CAT活性，各組無(wú)顯著差異（P>0.05）。結(jié)果表明，花翅搖蚊幼蟲在長(zhǎng)期低Hg2+濃度暴露下，SOD和AChE活性對(duì)Hg2+具有較高敏感性，可作生物化學(xué)標(biāo)志物監(jiān)測(cè)水體Hg2+早期污染；CAT活性對(duì)Hg2+敏感度較低，因此CAT無(wú)法有效監(jiān)測(cè)水環(huán)境早期Hg2+污染，但子二代比子一代酶活性整體升高，表明對(duì)汞適應(yīng)性增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：花翅搖蚊；汞；抗氧化酶；超氧化物歧化酶；過氧化氫酶；乙酰膽堿酯酶

劉曼紅,張譯文,湯穎,等. Hg2+脅迫對(duì)花翅搖蚊（Chironomus Kilensis）幼蟲組織三種酶活性影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 47(2): 61-66.

Liu Manhong, Zhang Yiwen, Tang Ying, et al. Effect of Hg(II) exposure on activities of three enzymes in the larva of Chironomus kilensis[J]. Journal of Northeast Agricultural University, 2016, 47(2): 61-66. (in Chinese with English abstract)

近年來(lái)，隨污水排入水體中重金屬越多，湖泊及河流重金屬污染日益嚴(yán)重，受污染水體影響水生生物生存[1]。底棲動(dòng)物活動(dòng)范圍相對(duì)固定，對(duì)水體污染敏感，常作為監(jiān)測(cè)水質(zhì)的指示生物。搖蚊幼蟲是昆蟲綱雙翅目蚊科幼蟲總稱，分布廣、種類多，生物量約占底棲動(dòng)物總量70%~80%，構(gòu)成水生食物網(wǎng)主要環(huán)節(jié)[2]。鄭先云和葛士林研究發(fā)現(xiàn)，搖蚊幼蟲解毒能力低、對(duì)污染物暴露敏感，生活周期短，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)易飼養(yǎng)，在水生態(tài)毒理學(xué)研究中應(yīng)用廣泛[3-4]。Vermeulen等針對(duì)搖蚊幼蟲對(duì)水體中重金屬敏感性，開展Hg2+對(duì)搖蚊幼蟲慢性毒性試驗(yàn)[5]。Florence等發(fā)現(xiàn)抗氧化酶系統(tǒng)是生物體對(duì)抗由體內(nèi)代謝或外源性污染物產(chǎn)生氧化應(yīng)激有效的保護(hù)機(jī)制[6]，主要包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）等，常作指示環(huán)境污染的早期預(yù)警，成為分子毒理學(xué)生物標(biāo)志物研究熱點(diǎn)之一[7-9]。搖蚊幼蟲作為水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其體內(nèi)抗氧化酶活性或表達(dá)量與重金屬Hg2+濃度的效應(yīng)關(guān)系，可作為監(jiān)測(cè)環(huán)境污染指標(biāo)。乙酰膽堿酯酶（AChE）是生物神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)遞質(zhì)酶，可通過測(cè)定其活性探究對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)的影響。汞是水環(huán)境中極具毒性的重金屬，以各種狀態(tài)存在于水體、土壤及大氣等環(huán)境中，逐漸產(chǎn)生遷移和積累，毒性涉及氧化應(yīng)激，Hg2+可誘導(dǎo)自由基形成并改變細(xì)胞抗氧化能力[10-12]。

目前，搖蚊幼蟲重金屬毒性試驗(yàn)主要集中在急性和短期慢性毒性試驗(yàn)，通過長(zhǎng)期慢性毒性試驗(yàn)探究重金屬對(duì)搖蚊幼蟲體內(nèi)酶變化鮮見研究。李浩通過急性和短期慢性毒性試驗(yàn)研究銅與鎘對(duì)羽搖蚊幼蟲（Chironomus plumosus）和紅裸須搖蚊幼蟲（Propsilocerus akamusi）抗氧化酶活性及口器致畸影響[13]。趙燕等通過急性毒性試驗(yàn)研究殺菌劑戊唑醇對(duì)花翅搖蚊幼蟲毒性及抗氧化酶系統(tǒng)的影響[14]。閆賓萍通過急性及短期慢性毒性試驗(yàn)研究汞和五氯酚對(duì)羽搖蚊幼蟲半致死濃度、濃縮系數(shù)和致畸作用等[15]。長(zhǎng)時(shí)間低Hg2+濃度脅迫下，生物體內(nèi)抗氧化酶，如氧化物歧化酶和過氧化氫酶，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)乙酰膽堿酯酶活性產(chǎn)生的變化，尚待驗(yàn)證。本研究通過慢性Hg2+暴露毒性試驗(yàn)探究子一代搖蚊幼蟲體內(nèi)SOD、AChE和CAT生物指標(biāo)變化規(guī)律，及子二代與子一代體內(nèi)CAT比較分析，探究Hg2+對(duì)花翅搖蚊幼蟲抗氧化系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)影響，評(píng)估花翅搖搖蚊幼蟲對(duì)Hg2+脅迫敏感性。由于低重金屬劑量作用下的長(zhǎng)期慢性毒性試驗(yàn)與實(shí)際污染水體更接近，可為花翅搖蚊幼蟲重金屬污染生物監(jiān)測(cè)提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)用花翅搖蚊為東北林業(yè)大學(xué)野生動(dòng)物資源學(xué)院水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)，已養(yǎng)殖10代以上，世代繁衍穩(wěn)定，選擇外形完整搖蚊卵帶及子一代4齡幼蟲試驗(yàn)。根據(jù)GB/T 27859-2011[16]配制試驗(yàn)用水和沉積物，置于5 L玻璃缸中，作為毒理試驗(yàn)培養(yǎng)裝置。Hg2+為分析純HgCl2（含量99.5%，姜堰市環(huán)球試劑廠）配置；試驗(yàn)時(shí)用蒸餾水將HgCl2配成一定濃度母液，再以蒸餾水稀釋成所需濃度的試驗(yàn)溶液。通過相應(yīng)試劑盒（南京建成生物工程研究所）測(cè)定蛋白質(zhì)、CAT、AChE和SOD。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1急性毒性試驗(yàn)

通過預(yù)試驗(yàn)確定花翅搖蚊幼蟲24 h半數(shù)效應(yīng)濃度（EC50）和急性試驗(yàn)Hg2+濃度梯度。各處理組培養(yǎng)皿中分別添加體積為300 mL，Hg2+濃度分別為1.024、1.280、1.600、2.000和2.500 mg·L-1HgCl2溶液，以配制試驗(yàn)用水作空白對(duì)照組。每一處理組設(shè)3個(gè)平行樣，每一培養(yǎng)皿置蟲體30條。隨時(shí)觀察搖蚊幼蟲的中毒癥狀并及時(shí)挑出死亡個(gè)體，于24 h統(tǒng)計(jì)死亡數(shù)，死亡標(biāo)準(zhǔn)以探針觸動(dòng)搖蚊尾部，機(jī)械刺激無(wú)反應(yīng)視為死亡。根據(jù)改良寇氏法得到花翅搖蚊幼蟲24 h半數(shù)效應(yīng)濃度為2.65 mg·L-1，95%置信區(qū)間（2.32，3.03）。

1.2.2慢性毒性試驗(yàn)

利用凈水染毒法進(jìn)行慢性毒性試驗(yàn)。以急性毒性試驗(yàn)得到的24 h-EC50（2.65 mg·L-1）的1/1 000為預(yù)計(jì)無(wú)作用劑量組，再以組間劑量差3倍設(shè)置試驗(yàn)濃度梯度，已通過預(yù)試驗(yàn)確認(rèn)所設(shè)濃度皆在安全濃度范圍內(nèi)。設(shè)置Hg2+濃度分別為0（對(duì)照組）、0.003、0.009、0.027、0.081、0.243、0.729 mg·L-17個(gè)處理組，每組設(shè)置3個(gè)平行樣。選出的花翅搖蚊蟲卵帶放入不同處理組Hg2+玻璃缸中，每缸放置5條卵帶，容器用紗網(wǎng)罩住防止成蟲逃逸，粒狀金魚幼魚飼料喂幼蟲，通過氣泵向水中緩慢充氧，保證水中溶解氧滿足搖蚊生長(zhǎng)需求。培養(yǎng)期間水溫保持26~28℃。培養(yǎng)至子一代搖蚊老熟幼蟲時(shí)取部分蟲體顏色鮮紅、健壯、反應(yīng)靈敏、大小一致4齡幼蟲測(cè)定SOD、AChE及CAT活性。相同條件繼續(xù)培養(yǎng)余下子一代花翅搖蚊，至子二代幼蟲達(dá)4齡，同樣條件下選擇4齡幼蟲，供后續(xù)子二代CAT活性測(cè)定。

1.2.3酶活性測(cè)定

將搖蚊幼蟲蟲體與生理鹽水按質(zhì)量體積比1∶9于冰水浴下組織勻漿，SOD、CAT和AChE以及蛋白質(zhì)的測(cè)定，按照試劑盒（南京建成生物工程研究所）說明書以紫外分光光度法測(cè)定。

1.2.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（Mean±SD）表示。不同濃度下Hg2+對(duì)酶活性影響用SPSS軟件單因素方差分析（One-way ANOVA）多重比較，子一代與子二代組間酶活性比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（t-test for Equality of Means）分析。

2結(jié)果與分析

2.1 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子一代幼蟲SOD活性影響

由圖1可知，隨Hg2+濃度增加，SOD活性呈遞增趨勢(shì)，設(shè)置最低濃度處理組（0.003 mg·L-1）SOD活性為（1.570±1.138）U·mg-1prot，最高濃度處理組（0.729 mg·L-1）達(dá)最大值（9.040±1.170）U·mg-1prot。通過LSD法多重比較，除設(shè)置的最低濃度處理組（0.003 mg·L-1）外，其他處理組SOD活性皆與對(duì)照組（0.000 mg·L-1）顯著差異（P<0.05）?；ǔ釗u蚊幼蟲SOD活性呈現(xiàn)隨溶液中Hg2+濃度增加而遞增，顯示其對(duì)汞一定敏感性，為適應(yīng)在汞脅迫環(huán)境，不斷增加SOD活性以減小對(duì)機(jī)體正常生理機(jī)能的損害，表現(xiàn)對(duì)汞的逐步適應(yīng)性。

圖1 Hg2+對(duì)花翅搖蚊幼蟲SOD活性影響Fig. 1 Effects of Hg2+on the SOD activity in the larva of Chironomus kilensis

2.2 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子一代幼蟲AChE活性影響

由圖2可知，隨Hg2+濃度增加，花翅搖蚊幼蟲組織勻漿中AChE活性呈先增后降再增趨勢(shì)，Hg2+濃度為0.009 mg·L-1處理組AChE活性最低，為（10.070±0.030）U·mg-1prot，最高濃度處理組（0.729 mg·L-1）達(dá)最大值（0.171±0.074）U·mg-1prot。通過LSD法多重比較，Hg2 +濃度為0.729 mg·L-1處理組與對(duì)照組（0.000 mg·L-1）及Hg2+濃度為0.009、0.027、0.081、0.243 mg·L-1處理組間存在顯著差異（P<0.05），而與Hg2+濃度為0.003 mg·L-1處理組無(wú)顯著差異（P>0.05）。其他處理組（0.003、0.009、0.027、0.081、0.243 mg·L-1）皆與對(duì)照組無(wú)顯著差異（P>0.05）。因此當(dāng)水體中Hg2+濃度≤0.243 mg·L-1時(shí)，花翅搖蚊幼蟲體內(nèi)AChE對(duì)Hg2+不敏感，當(dāng)Hg2+濃度達(dá)0.729 mg·L-1時(shí)，顯示AChE對(duì)Hg2+敏感。AChE活性隨Hg2+濃度升高呈先增后降再增趨勢(shì)，原因是Hg2+濃度增加到一定水平前，對(duì)花翅搖蚊機(jī)體正常生理活動(dòng)影響較小，變化不顯著，而Hg2+達(dá)一定濃度后，花翅搖蚊幼蟲為減弱汞脅迫對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損害，AChE活性顯著增加。

2.3 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子一代幼蟲CAT活性影響

由圖3可知，Hg2+濃度對(duì)CAT活性影響為：當(dāng)Hg2+濃度在0~0.027 mg·L-1時(shí)對(duì)CAT活性表現(xiàn)為促進(jìn)作用，0.027~0.729 mg·L-1時(shí)表現(xiàn)為阻礙作用。當(dāng)Hg2+濃度在0~0.003 mg·L-1時(shí)花翅搖蚊子一代4齡幼蟲組織CAT活性變化較?。?.003~0.027 mg·L-1時(shí)，CAT活性值由1.854 U·mg-1prot到4.166 U·mg-1prot逐漸上升，Hg2+濃度在0.027 mg·L-1時(shí)，CAT活性達(dá)到最達(dá)值（3.862±1.537）U·mg-1prot，Hg2+濃度大于0.027 mg·L-1時(shí)，CAT活性值則緩慢下降，整個(gè)過程中CAT活性在（1.813±0.872）和（3.862±1.537）U·mg-1prot，呈先升后降趨勢(shì)。與鄭先云等研究結(jié)果[3]一致。子一代CAT活性組內(nèi)變化差異不顯著（P>0.05）。

圖2 Hg2+對(duì)花翅搖蚊幼蟲AChE活性影響Fig. 2 Effects of Hg2+on the AChE activity in the larva of Chironomus kilensis

圖3 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子一代幼蟲CAT活性的影響Fig. 3 Effects of Hg2+on the CAT activity in the first filial generation larva of Chironomus kilensis

2.4 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子二代幼蟲CAT活性影響

由圖4可知，花翅搖蚊子二代4齡幼蟲CAT活性水平明顯高于子一代，整體水平在（5.562± 1.300）~（7.188±2.161）U·mg-1prot。表現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，與本研究子一代結(jié)果相同。子二代花翅搖蚊4齡幼蟲不同Hg2+濃度組間CAT活性變化幅度小于子一代。在Hg2+濃度為0.081 mg·L-1處理組CAT活性達(dá)到最大值（7.188±2.161）U·mg-1prot。該峰值出現(xiàn)時(shí)，汞溶液濃度高于子一代出現(xiàn)CAT活性最大值時(shí)汞溶液濃度。原因是花翅搖蚊長(zhǎng)期受汞脅迫，子二代幼蟲較子一代對(duì)含有重金屬汞的生活環(huán)境適應(yīng)性增強(qiáng)，為減少汞對(duì)機(jī)體損害而提高體內(nèi)CAT活性，增加對(duì)Hg2+耐受性。各處理組與對(duì)照組間差異不顯著（P>0.05）。

圖4 Hg2+對(duì)花翅搖蚊子二代幼蟲CAT活性影響Fig. 4 Effects of Hg2+on the CAT activity in the second filial generation larva of Chironomus kilensis

2.5 Hg2+脅迫對(duì)不同子代CAT活性影響比較與分析

比較子一代與子二代花翅搖蚊幼蟲組織CAT活性變化，子一代4齡幼蟲組織CAT活性在汞脅迫下變化明顯，而子二代變化不大；另一方面，子二代花翅搖蚊4齡幼蟲CAT活性普遍高于子一代，說明子二代幼蟲產(chǎn)生的活性氧增高，子二代4齡幼蟲體內(nèi)CAT處理H2O2能力高于第一代，不易受重金屬Hg2+濃度影響，耐受性突出。

比較花翅搖蚊子一代與子二代幼蟲相同濃度處理組間CAT活性。如圖5所示，0.000、0.003、 0.081、0.243 mg·L-1處理組間CAT活性顯著差異，0.009與0.027 mg·L-1處理組間無(wú)顯著差異。

比較兩代花翅搖蚊幼蟲組織CAT活性Hg2+脅迫下差異，可見低濃度Hg2+作用下，花翅搖蚊幼蟲體內(nèi)過氧化氫酶（CAT）處于激活狀態(tài)，搖蚊幼蟲清除體內(nèi)H2O2能力增強(qiáng)，反映花翅搖蚊對(duì)輕度重金屬濃度脅迫適應(yīng)性，而高濃度下CAT活性降低，體內(nèi)H2O2清除能力下降，導(dǎo)致活性氧在搖蚊幼蟲體內(nèi)產(chǎn)生與消除的動(dòng)態(tài)平衡被打破，花翅搖蚊機(jī)體受到傷害。這種低劑量下表現(xiàn)適當(dāng)興奮效應(yīng)以及高濃度下表現(xiàn)抑制效應(yīng)，符合毒物興奮效應(yīng)[17-19]。

圖5花翅搖蚊子一代與子二代幼蟲CAT活性比較Fig. 5 Comparation of CAT activity between the first and second filial generation larva of Chironomus kilensis

3討論

SOD和CAT等抗氧化酶易受外界刺激影響，生物機(jī)體抗氧化狀態(tài)測(cè)定，對(duì)理解毒性效應(yīng)機(jī)制及預(yù)測(cè)生物體內(nèi)潛在性損傷具有重要作用[20]，抗氧化防御系統(tǒng)作為環(huán)境污染脅迫指標(biāo)，活性成分或含量受污染物脅迫發(fā)生改變，可間接反映環(huán)境中氧化污染。低水平汞暴露時(shí)，神經(jīng)元是汞的主要靶細(xì)胞[21]，作為神經(jīng)遞質(zhì)酶的AChE在汞暴露試驗(yàn)中具有重要作用。本試驗(yàn)對(duì)花翅搖蚊暴露于低HgCl2濃度中培養(yǎng)慢性毒性研究表明，子一代幼蟲體內(nèi)SOD活性表現(xiàn)Hg2+脅迫下誘導(dǎo)效應(yīng)，SOD活性隨汞濃度升高而增加；AChE活性隨Hg2+濃度升高而呈現(xiàn)先增后降再增趨勢(shì)，Hg2+濃度增加到一定水平前，變化并不顯著，到達(dá)一定濃度后，花翅搖蚊幼蟲為減弱汞脅迫對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損害，AChE活性明顯增加。CAT活性和含量雖具有隨Hg2+濃度升高而增加趨勢(shì)，但整體無(wú)顯著差異。

為探究汞脅迫下花翅搖蚊幼蟲CAT活性變化，本試驗(yàn)在相同條件下繼續(xù)培養(yǎng)花翅搖蚊，至子二代幼蟲達(dá)到4齡，再次測(cè)定CAT活性[22]。子二代幼蟲CAT活性整體變化趨勢(shì)與子一代相似，呈先升后降趨勢(shì)，酶活性隨汞濃度變化差異不顯著。但活性整體高于子一代，CAT活性最大時(shí)汞溶液濃度高于子一代CAT活性最大時(shí)汞溶液濃度。原因是花翅搖蚊幾個(gè)世代在汞脅迫條件下生存繁衍，為更好適應(yīng)生存環(huán)境，減少汞對(duì)機(jī)體損害，逐漸提高體內(nèi)CAT活性，Hg2+耐受性增加?；ǔ釗u蚊2個(gè)世代4齡幼蟲在相同條件下CAT活性差異，表明子二代幼蟲較子一代對(duì)汞生活環(huán)境產(chǎn)生適應(yīng)性。

后續(xù)試驗(yàn)應(yīng)設(shè)置更高汞濃度處理組，研究花翅搖蚊幼蟲上述酶長(zhǎng)期在低濃度汞脅迫下完整變化趨勢(shì)，探討谷胱甘肽過氧化物酶等其他抗氧化酶活性變化，SOD、AChE等世代間酶活性變化及畸變程度。

4結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，花翅搖蚊幼蟲組織SOD、AChE及CAT三種酶長(zhǎng)期在低濃度汞脅迫下具有不同敏感性。花翅搖蚊子一代幼蟲組織SOD對(duì)Hg2+具有較高敏感性，含量和活性均呈明顯劑量-效應(yīng)關(guān)系，可作為生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)水體中Hg2+早期污染；AChE活性在Hg2+到達(dá)一定濃度后，可作為水體早期污染生物指標(biāo)；花翅搖蚊子一代和子二代幼蟲組織CAT對(duì)Hg2+溶液濃度變化無(wú)較高敏感性，不適合監(jiān)測(cè)水體Hg2+早期污染。但子二代CAT活性整體高于子一代CAT，表現(xiàn)為花翅搖蚊對(duì)含汞環(huán)境適應(yīng)。

[參考文獻(xiàn)]

[ 1 ] McCarthy J F, Shugart L R. Biomarkers of environmental contamination[M]. Baca Raton: Lewi, Publishers, 1990.

[ 2 ]張彤,金洪鈞.搖蚊幼蟲的水生態(tài)毒理學(xué)研究進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué), 1995, 21(4): 17-17.

[ 3 ]鄭先云,龍文敏,郭亞平,等. Cd2+對(duì)紅裸須搖蚊的急性毒性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 21(1): 86-91.

[ 4 ]葛士林,曹傳旺,王志英.三種農(nóng)藥對(duì)紅裸須搖蚊體內(nèi)蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和AChE活性的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 39(1): 108-109, 126.

[ 5 ] Vermeulen A C, Liberloo G, Dumont P, et al. Exposure of Chironomus riparius larvae (diptera) to lead, mercury and β-sitosterol: Effects on mouthpart deformation and moulting[J]. Chemosphere, 2000, 41: 1581-1591.

[ 6 ] Florence G, Angela S, Maria jo?o B. Antioxidant enzyme activities, metallothioneins and lipid peroxidation as biomarkers in ruditapes decussatus[J]. Ecotoxicology, 2003(12): 417-426.

[ 7 ] Pascual P, Pedrajas J R, Toribio F, et al. Effect of food deprivation on oxidative stress biomarker in fish (Sparus aurata)[J]. Chemico-Biological Interaction, 2003, 145: 191-199.

[ 8 ] Oruc E O, Sevgiler Y, Uner N. Tissue-specific Oxidative stress responses in fish exposed to 2, 4-D and azinphosmethyl[J]. Comparative Biochemistry and Physiology, Part C, 2004, 137(1): 43-51.

[ 9 ] Zhang S, Ferrarini A, Giacomelli E, et al. Effects of chronic exposure of 2, 4-dichlorophenol on the antioxidant system in liver of fresh water fish Carassius auratus[J]. Chemosphere, 2004, 55(2): 167-174.

[10] Lund B O, Miller D M, Woods J S．Studies on Hg(II)-induced H2O2formation and oxidative stress in vivo and in vitro in rat kidney mitochondria[J]. Biochemical Pharmacology, 1993, 45(10): 2017-2024.

[11] Hussain S, Rodgers D A, Duhart H M, et al. Mercuric chloride-induced reactive oxygen species and its effect on antioxidant enzymes in different regions of rat brain[J]. Journal of Environmental Science and Health, 1997, 32(3): 395-409.

[12] Kobal A B, Prezelja M, Horvatb M, et a1. Glutathione level after long-term occupational elemental mercury exposure[J]. Environmental Research, 2008, 107(1): 115-123.

[13]李浩.銅和鎘對(duì)羽搖蚊幼蟲（Chironomus himosus）和紅裸須搖蚊幼蟲（Propsilocerus akamusi）的毒性效應(yīng)[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[14]趙燕,湯保華蔡,磊明,等.殺菌劑戊唑醇對(duì)花翅搖蚊幼蟲的急性毒性和抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J].農(nóng)藥, 2012, 51(6): 445-460.

[15]閆賓萍.鎳、汞和五氯酚對(duì)搖蚊幼蟲的毒性作用[D].青島:青島科技大學(xué), 2006.

[16]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì), GB/T 27859-2011,化學(xué)品沉積物-水系統(tǒng)中搖蚊毒性試驗(yàn)加標(biāo)于沉積物法[S].北京:中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 2011.

[17]袁雪峰.低劑量氯化鎘誘導(dǎo)L929細(xì)胞增殖hormesis效應(yīng)的研究[D].廣州:暨南大學(xué), 2013.

[18] Calabrese E J, Blain R. The occurrence of hormetic dose responses in the toxicological literature, the hormesis database: An overview[J]. Toxicology & Applied Pharmacology, 2005, 202 (3): 289-301.

[19]段維霞,江高峰.毒物興奮效應(yīng)及其潛在應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展[J].中國(guó)公共衛(wèi)生, 2012, 28(6): 859-860.

[20] Hussain S, Rodgers D A, Duhart H M, et a1. Mercuric chloride-induced reactive oxygen species and its effect on antioxidant enzymes in different regions of rat brain[J]. Journal of Environmental Science and Health, 1997, 32(3): 395-409.

[21] Schiomming J D, Danscher G. Autometallographic mercury correlates with degenerative changes in dorsal root ganglia of rats intoxicated with organic mercury[J]. APMIS, 1999, 107(3): 303-310.

[22]黃斌,張達(dá),李洋,等.鉻污染對(duì)李氏禾生理指標(biāo)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 43(1): 121-126.

Effect of Hg(II) exposure on activities of three enzymes in the larva of Chironomus kilensis

LIU Manhong, ZHANG Yiwen, TANG Ying, PAN Ying, CHANG Xiongkai, CHEN Fei(School of Wildlife Resources, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Abstract:The paper was conducted to evaluate the toxicity effect of Hg2+on aquatic insects. Put the eggs of Chironomus kilensis larvas into the Hg2+solution with the concentration of 0, 0.003, 0.009, 0.027, 0.081, 0.243 and 0.729 mg·L-1until they developed to fourth larval of the first filial generation. Then the activities effect of CAT, AChE and SOD were studied on homogenate of Chironomus kilensis larvas by ultraviolet spectrophotometry. The experiment used the test of least significant difference (LSD) multiple comparisons to compared different Hg2 +concentration's influence on three enzyme activities. Results showed that no significant difference of SOD was on 0.003 mg·L-1treatment group with the control group (P>0.05). The enzyme activity of other treatment groups were increased. Only thebook=62,ebook=67AChE of the 0.729 mg·L-1treatment group increased and had a significant difference with the control group (P<0.05). And all the groups had no significant difference on CAT. Assay of CAT activity again when the second filial generation developed to fourth larval. And all the groups had no significant difference. The research showed, exposed in a long-term low concentration of Hg2 +, both SOD and AChE of the Chironomus kilensis larva had a high sensitivity. And they can serve as a biochemical marker in monitoring pollution of Hg2 +early. The CAT had a low sensitivity, thus it wasn't an effective target to test the early water pollution about Hg2+. While the CAT activity of the second filial generation had an allover increase than that of the first filial generations. And the second filial generation showed a higher adaptability.

Key words:Chironomus kilensis; mercury; antioxidase enzymes; SOD; CAT; AChE

作者簡(jiǎn)介：劉曼紅（1973-），女，副教授，博士，研究方向?yàn)樗h(huán)境毒理學(xué)。E-mail: liumh213@aliyun. com

基金項(xiàng)目：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（2572014EA07-03）；東北林業(yè)大學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)專項(xiàng)（201307）

收稿日期：2015-09-28

中圖分類號(hào)：X835

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1005-9369（2016）02-0061-06