鑭對(duì)條紋鋸組織抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的影響

張清雯，陳 超，陳建國，劉 玲，趙亭亭，張慶文

( 1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 黃海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島266071；3.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 黃海水產(chǎn)研究所，海洋漁業(yè)科學(xué)研究中心，山東 青島 266071 )

稀土元素為化學(xué)元素周期表中第Ⅲ族副族元素鈧、釔及原子序數(shù)從57到71的15種鑭系元素的合稱?？蓪㈣|到釔稱為輕稀土，釓到镥稱為重稀土。鑭是金屬性最活潑的稀土元素[1]。自20世紀(jì)70年代揭示了稀土元素的作用效果后，鑭等多種輕稀土元素就被廣泛應(yīng)用于農(nóng)、畜牧及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。在農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄(2008)》中將稀土(鈰和鑭) 殼糖胺螯合鹽作為礦物元素用于畜禽、魚和蝦的飼料[2]。飼料里添加稀土元素,能促進(jìn)畜、禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長, 提高飼料利用率等[3-4]。稀土屬低毒物質(zhì)，適量給動(dòng)物添加稀土，有利于提高動(dòng)物的身體素質(zhì)，增強(qiáng)免疫力[5]。但隨著稀土元素的廣泛應(yīng)用, 必定導(dǎo)致大量的可溶性稀土進(jìn)入水生態(tài)環(huán)境。因此研究稀土對(duì)水體的影響, 特別是對(duì)水生動(dòng)植物的長期影響十分必要。目前稀土元素對(duì)哺乳類過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、脂質(zhì)過氧化物、丙二醛等多種抗氧化酶活性和相關(guān)物質(zhì)含量的影響研究較多，而對(duì)魚類的抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的研究卻罕見報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 材料

氯化鑭(LaCl3分析純)購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，考馬斯亮蘭、超氧化物歧化酶、丙二醛、過氧化氫酶、Na+/K+-ATP酶測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

電子分析天平，臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，酶標(biāo)儀，高速勻漿機(jī)等。

1.2 方法

試驗(yàn)于2016年8—10月在中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋漁業(yè)科學(xué)研究中心體積為200 L的塑料箱中進(jìn)行，采用靜態(tài)水體接觸暴露法。根據(jù)文獻(xiàn)[7-8]并結(jié)合預(yù)試驗(yàn)確定試驗(yàn)質(zhì)量濃度分別為 0、0.1、2、5、10、20 mg/L和30 mg/L，每個(gè)質(zhì)量濃度設(shè)3個(gè)平行，每個(gè)平行放魚15尾。每日更換試驗(yàn)用水50%，以使試驗(yàn)期間鑭質(zhì)量濃度基本一致。試驗(yàn)水溫17～26 ℃，充氣泵連續(xù)充氣，每日定時(shí)按體質(zhì)量的3%投喂，根據(jù)水溫、攝食情況適當(dāng)調(diào)整，自然光照。在90 d的試驗(yàn)期間，每5 d徹底換水、清洗一次。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用100 mg/L的丁香酚輕微麻醉試驗(yàn)魚，測量全長體質(zhì)量。分別從每個(gè)質(zhì)量濃度平行樣本中隨機(jī)抽取試驗(yàn)魚各3 尾，擦干表面后取出肝、腎、鰓，用冰生理鹽水(0.86%) 清洗血液，濾紙吸干，迅速稱取適量放入液氮中速凍，-80 ℃暫存。將樣品置于-20 ℃、4 ℃逐漸解凍，稱取適量置于試管中，加入冰生理鹽水，使質(zhì)量體積比為1∶10 (mg/L)，用高速勻漿器勻漿，按照試劑盒說明制備上清液，在冰水浴條件下測定指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，用LSD法進(jìn)行多重比較組間差異(P<0.05)，用Excel 2016作圖。

平均體質(zhì)量增長率/%=(m2-m1)/m1×100%

平均全長增長率/%=(L2-L1)/L1×100%

特定生長率/%·d-1=(lnm2-lnm1)/(t2-t1)×100%

式中，m1為初始體質(zhì)量；m2為終末體質(zhì)量；L1為試驗(yàn)初始體長;L2為試驗(yàn)終末體長；t為養(yǎng)殖天數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度鑭對(duì)幼魚生長的影響

2.2 鑭對(duì)條紋鋸肝抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

表1 不同濃度鑭處理組條紋鋸幼魚的生長

注:右上角標(biāo)不同英文字母的數(shù)據(jù)表示有顯著性差異(P<0.05).

圖1 不同質(zhì)量濃度鑭暴露90 d后條紋鋸肝抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性試驗(yàn)組與對(duì)照組之間的差異顯著性，*：P<0.05，**：P<0.01，下同.

2.3 鑭對(duì)條紋鋸腎抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

圖2 不同質(zhì)量濃度鑭暴露90 d后條紋鋸腎抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性

2.4 鑭對(duì)條紋鋸鰓抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

鰓超氧化物歧化酶活性隨鑭質(zhì)量濃度的升高先升再降，在10 mg/L達(dá)最高值，是對(duì)照組的2.06倍，在鑭質(zhì)量濃度為20、30 mg/L時(shí)，極顯著降低(P<0.01)。鰓組織丙二醛含量隨鑭質(zhì)量濃度的升高，先升后降，在鑭質(zhì)量濃度為5、10 mg/L時(shí)，分別比對(duì)照組高42.8%和87.8%，差異極顯著(P<0.01)；在鑭質(zhì)量濃度為20 mg/L時(shí)，顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在鑭質(zhì)量濃度為30 mg/L時(shí)，比對(duì)照組低34%，差異極顯著(P<0.05)。鰓過氧化氫酶活性隨鑭質(zhì)量濃度的升高而升高，在鑭質(zhì)量濃度為5、10 mg/L時(shí)，差異極顯著(P<0.01)，在鑭質(zhì)量濃度為10 mg/L時(shí)最高，是對(duì)照組的3.02倍。鰓組織中Na+/K+-ATP酶活性隨鑭質(zhì)量濃度的升高，先升后降，在鑭質(zhì)量濃度為0.1、2 mg/L時(shí)，分別是對(duì)照組的1.94倍和0.98倍，差異極顯著(P<0.01)(圖3)。

圖3 不同質(zhì)量濃度鑭暴露90 d后對(duì)條紋鋸鰓抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性影響

3 討 論

3.1 鑭對(duì)條紋鋸幼魚生長的影響

3.2 鑭對(duì)各組織抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

魚類是低等脊椎動(dòng)物，其免疫系統(tǒng)包括先天性非特異性的防御系統(tǒng)，以及獲得性的特異性的防御系統(tǒng)。與哺乳動(dòng)物不同，魚類主要依靠非特異性免疫系統(tǒng)來抵抗病原的入侵，非特異性免疫機(jī)制是其抵抗病原的第一道屏障[13]。超氧化物歧化酶、過氧化氫酶都是組成抗氧化防御系統(tǒng)的重要酶類。是存在生物體內(nèi)非常重要的抗氧化防御性功能酶，均可以保護(hù)機(jī)體免受其傷害。丙二醛是脂質(zhì)過氧化物酶的降解產(chǎn)物,是反映機(jī)體氧化應(yīng)激損傷的最具有代表性的指標(biāo)之一。

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